题目内容

如图所示,一带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能作匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,求:

(1)该匀强磁场的磁感强度B的大小和方向;
(2)小球从P 运动到b的过程中,共需多长时间?

(1)(2)+

解析试题分析: (1)小球在边界MN下方做匀速圆周运动,一定满足:
由此判断小球一定带负电,由左手定则知:磁场方向为垂直纸面向外
小球做匀速圆周运动,由洛伦兹力完全提供向心力:
由题意可知: 
进入边界MN前,小球自由下落: 
联立以上各式,解得: 
(2)设小球自由下落需要时间为t 
小球做匀速圆周运动的时间为t2 ,  
其中,  
因此,小球从P 运动到b的过程中,
联立以上各式,解得:+ 
考点:考查了带电粒子在电场中的运动

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