Question

如圖所示，質量為m、電荷量為e的質子以某一初速度（動能為E_k）從坐標原點O沿x軸正方向進入場區，若場區僅存在平行于y軸向上的勻強電場時，質子通過P（d，d）點時的動能為5E_k；若場區僅存在垂直于xoy平面的勻強磁場時，質子也能通過P點．不計質子的重力．設上述勻強電場的電場強度大小為E、勻強磁場的磁感應強度大小為B，則下列說法中正確的是（　　）

A．E= 3Ek ed

B．E= 5Ek ed

C．B= mEk ed

D．B= 2mEk ed

Answer 1

質子在只有電場存在時，動能由E_k變為5E_k，由動能定理可知電場力做功為：
W=eEd=5E_k-E_k
解得：E=

4Ek

ed

由此可判斷，選項AB錯誤．
質子在只有磁場存在時，質子做勻速圓周運動，由題意可知，運動半徑為d，由半徑公式有：
d=

mv

eB

設質子進入磁場時的速度為v，則速度為：
v=

2Ek m

以上兩式聯立得：
B=

2mEk

ed

所以選項C錯誤，選項D正確．
故選：D．