题目内容

【题目】如图所示,高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域中存在匀强电场,场强E的方向与区域的某一边界平行,区域中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=3.0×10-3kg,带电荷量q=+1.0×10-3C的小球从A点以v0=5.0m/s的初速度水平向右运动,匀速通过区域后落在水平地面上的B点,已知小球与水平桌面间的动摩擦因数,L=1.0m,x =1.6m,取g =10m/s2。试求:

(1)小球在区域中的速度;

(2)区域中磁感应强度B的大小及方向;

(3)区域中电场强度E可能的大小及方向。

【答案】(14m/s 27.5T 垂直纸面向里 (3)(i)水平向左 7.5N/C ii)竖直向下 75N/C

【解析】试题分析:(1)小球离开磁场后做平抛运动,设小球在磁场中匀速运动的速度为v,则有

①2

x="vt" ②2

联立①②解得: v=4m/s ③2

2)由于小球在磁场中作匀速运动,只能受重力和洛仑兹力作用

f=mg ④2

f=Bvq ⑤1

联立④⑤解得:

⑥1

代入数值得:B= 7.5T ⑦1

根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。 1

3)由于vv0,所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能

i)电场方向水平向左。 1

小球在电场中,由动能定理

⑧2

解得 E=7.5N/C ⑨1

ii)电场方向竖直向下。 1

小球在电场中,由动能定理

⑩2

解得 E=75N/C1

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