Question

（1）指出哪個區域是電場、哪個區域是磁場以及電場和磁場的方向；
（2）求電場強度的大小；
（3）求電荷第三次經過x軸的位置。

Answer 1

(1)區域一是磁場，方向垂直紙面向里。區域二是電場，方向由A指向C
(2) (3)第三次經過x軸上的點的坐標為（8，0）

（1）區域一是磁場，方向垂直紙面向里。區域二是電場，方向由A指向C。
（評分說明：場區及方向正確的每項給1分，共4分）
（2）設電場強度的大小為E，電荷從C點進入
區域I的速度為v。
電荷從A到C做初速度為零的勻加速直線運動，
且過C點時速度方向與x軸正方向成45°角，
AC間距離，則：
 …………① （2分）
 …………② （1分）
電荷進入區域I后，在洛侖茲力的作用下做
勻速圓周運動，運動軌跡如圖，則：
  ………………③ （2分）
由題意及幾何關系：  …………④ （2分）
由①②③④可得：  （1分）
（3）電荷從坐標原點O第二次經過x軸進入區域II，速度方向與電場方向垂直，電荷在電場中做類平拋運動，設經過時間t電荷第三次經過x軸。有
解得：  …………⑤（2分）
所以： …………⑥ （2分）
即電荷第三次經過x軸上的點的坐標為（8，0） …………⑦ （2分）