题目内容
【题目】如图所示，水平线ab上方存在竖直向下的匀强电场，ab以及ab下方都存在竖直向上的匀强电场，场强大小都相等。在ab 下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。P为ab上方一点，到ab距离为2L。一质量为m、带电荷量为-q（q>0）的带电小球从P点以大小为
、与竖直方向成θ= 30°斜向下抛出。g为重力加速度，经过ab上C点（图中未画出）时速度水平。
(1)求电场强度大小；
(2)小球经过ab下方Q点（图中未画出）时获得最大速度，Q到ab的距离为
，求磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1）
；（2）
。
【解析】
(1)小球在
上方，受到电场力（竖直向上）与重力的合力
产生的加速度大小为
竖直向上
经过线时速度水平，则竖直分速度
从
点到
点，竖直方向分速度匀减速到0，故
解得
(2)根据速度分解可知小球在点时的速度为
电场力和重力的合外力
竖直向下；
之后在重力、电场力和洛伦兹力作用下做曲线运动。
根据左手定则可知小球运动到
点时速度水平向右，设为
。
从到，根据动能定理有
解得
把小球从到的过程分成无数个小过程：
在第1个小过程中水平方向应用动量定理有
即
在第2个小过程中水平方向应用动量定理有
即
在第3个小过程中水平方向应用动量定理有
即
……
在第
个小过程中水平方向应用动量定理有
即
把以上各式相加有
而
联立解得
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