题目
在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处,以沿x正向的初速度进入第一象限,如果电场和磁场同时存在,小球将做匀速圆周运动,并从x轴上距坐标原点L/2的C点离开磁场。如果只撤去磁场,并且将电场反向,带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限,仍然从x轴上距坐标原点L/2的C点离开电场。求: (1)小球从A点出发时的初速度大小; (2)磁感应强度B的大小和方向;
答案:【答案】见解析 【考点】带电粒子在磁场中的运动 【解析】解:(1)由带电小球做匀速圆周运动知,mg=Eq 所以电场反向后竖直方向受力 Eq+mg=ma a=2g (1分) 小球做类平抛运动有L/2=v0t , L=2gt2 (2分) 得 v0= (2分) (2)带电小球做匀速圆周运动时,洛仑兹力提供向心力 qv0B =mv02/R B=mv0/(qR ) (2分) 由圆周运动轨迹分析得 (L-R)2+()2=R2 (2分) R=5L/8 代入得B=