运动学公式有
s1=v1t1 ①
h=a1t ②
由题给条件,H进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角θ1=60°。H进入磁场时速度的y分量的大小为
a1t1=v1tan θ1 ③
联立以上各式得
s1=h ④
(2)H在电场中运动时,由牛顿第二定律有
qE=ma1 ⑤
设H进入磁场时速度的大小为v1′,由速度合成法则有
v1′= ⑥
设磁感应强度大小为B,H在磁场中运动的圆轨道半径为R1,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有
qv1′B= ⑦
由几何关系得
s1=2R1sin θ1 ⑧
联立以上各式得
B= ⑨
(3)设H在电场中沿x轴正方向射出的速度大小为v2,在电场中的加速度大小为a2,由题给条件得
(2m)v=mv ⑩
由牛顿第二定律有
qE=2ma2 \s\up3(11(11)
设H第一次射入磁场时的速度大小为v2′,速度的方向与x轴正方向夹角为θ2,入射点到原点的距离为s2,在电场中运动的时间为t2。由运动学公式有
s2=v2t2 \s\up3(12(12)
h=a2t \s\up3(13(13)
v2′= \s\up3(14(14)