15.“質(zhì)子治療”是用氫原子核,也就是將質(zhì)子加速到具有較高的能量,通過某裝置引導(dǎo),到達(dá)靶向腫瘤部位,用于人體關(guān)鍵部位的癌癥治療。如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從極板A處由靜止加速,通過極板A
1中間的小孔后進(jìn)入速度選擇器,并沿直線運(yùn)動(dòng)。速度選擇器中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B
0=0.1T,極板CC
1間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E
0=1×10
6N/C。坐標(biāo)系xOy中yOP區(qū)域充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ且電場(chǎng)強(qiáng)度E
1=5×10
6N/C,xOP區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ,OP與x軸夾角α=30°。勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B
1,且1T≤B
1≤1.5T。質(zhì)子從(0,d)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)I,并垂直O(jiān)P經(jīng)Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ。取質(zhì)子比荷為
C/kg,d=0.5m。求:
(1)極板AA
1間的加速電壓U;
(2)Q點(diǎn)位置坐標(biāo);
(3)質(zhì)子能到達(dá)x軸上的區(qū)間的長度L(結(jié)果用根號(hào)表示)。