Question

【题目】如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E、方向与水平线成60°；磁场的方向垂直纸面向里，有一个带正电小球从电磁复合场上方高度为h处自由落下，并沿直线通过复合电磁场，重力加速度为g．

(1)带电小球通过复合场时做什么运动；

(2)求磁场的磁感应强度及带电小球的比荷．

Answer 1

【答案】（1）匀速直线运动；（2），

【解析】

(1)重力和电场力都是恒力，合力不变。洛伦兹力与速度方向相同，只有当粒子做匀速运动时，粒子才能保持洛伦兹力不变，和其他两种力的合力为零，从而可知粒子做匀速直线运动；

(2)小球自由下落高度h的过程中机械能守恒，有：

mgh=①

小球在电场、磁场、重力场中所受的力如图所示，

水平方向，根据力的平衡条件，有：

qv1B=qEcos60②

①②联立得：B=

竖直方向，根据力的平衡条件，有：

qEsin60=mg

得：=

答：(1)带电小球通过复合场时做匀速直线运动；

(2)磁场的磁感应强度为；带电小球的比荷.