问题
问答题
在如图所示的空间区域里，x轴下方有一匀强电场，场强方向跟x轴负方向成60°角，大小为E=
×105N/C，x轴上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，有一质子以速度υ=2.0×106m/s由x轴上A点（OA=20cm）从与x轴正方向成30°角射入磁场，恰好从坐标原点O穿过x轴射入电场，已知质子质量m=1.6×10-27kg，求8 3
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）质子经过电场后，再次射入磁场的位置和方向．
答案
（1）画出质子在磁场中运动的轨迹如图所示，由几何知识得
轨迹半径r=OA=20cm=0.2m．
由qvB=m
得，v2 r
B=
=0.1Tmv qr
（2）由图看出，质子进入电场时速度方向与电场方向垂直，做类平抛运动，则
沿电场线方向 s1=
•1 2
t2qE m
垂直电场线方向 s2=vt
几何关系：
=tan30°s1 s2
联立可得：t=
×10-7s3 2
所以再射入磁场位置离O点距离为
S=
=0.2m，即从A点射入．S12+ S 22
由类平抛推论：质子离开电场时速度方向交沿垂直于电场线方向位移的中点，以及几何关系可得：粒子再次射入磁场的速度方向与x轴正向成角度为θ=arctan
-2 3 3
．π 6
答：（1）匀强磁场的磁感应强度是0.1T；
（2）质子经过电场后，再次射入磁场的位置离O点距离为0.2m，速度方向与x轴正向成角度为θ=arctan
-2 3 3
．π 6
