从日冕发出的太阳风是由质子和电子组成的高速等离子体,人类可以利用太阳风的动力进行星际航行。科学家设计了如图甲所示的模拟实验装置,整个装置处于真空中。实验中模拟的太阳风在
的范围内,以
的速度沿x轴负方向运动,图甲中虚拟曲面
与
平面相切于
轴,该曲面与
平面的交线是一条抛物线
, 其抛物线方程满足
, 其中
。曲面与
平面间存在沿y轴负方向的匀强电场,其电场强度
。在
平面左侧空间某区域有沿z轴负方向的匀强磁场
, 能把质子约束到
直线处,质子经过该直线后,进入左端开口的容器D。容器D的长度
, 整个装置在
平面内的截面图如图乙所示,已知质子的质量和电量分别为
, 不计离子间的相互作用。