Question

【題目】如圖所示，在豎直虛線(xiàn)左側(cè)、水平虛線(xiàn)下方有范圍足夠大的豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度未知.在距離為的點(diǎn)將帶電小球以的初速度向右水平拋出，小球在下方的運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為.

(1)求帶電小球的比荷，并指出小球帶電性質(zhì).

(2)若小球從點(diǎn)拋出后最后剛好到達(dá)上與點(diǎn)等高的點(diǎn)，求間最小距離及對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的值.

(3)已知磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，若撤去電場(chǎng)，小球從點(diǎn)拋出后，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程距離的最大距離為(該點(diǎn)在左側(cè))，求小球運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)此點(diǎn)時(shí)加速度.

Answer 1

【答案】（1） 粒子帶正電 （2） （3）

【解析】

(1)因?yàn)樾∏蛟?/span>下方的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以電場(chǎng)力等于重力，電場(chǎng)力方向向上，所以帶正電

因?yàn)?/span>所以

(2)小球從點(diǎn)拋出做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，做出圖如下：

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可得：

解得

所以

最小時(shí)最大，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度有最小值．

所以

小球在下方的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，

所以

(3)若撤去電場(chǎng)，小球從點(diǎn)拋出后，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程距離的最大距離為

根據(jù)動(dòng)能定理列式得“：

又

所以