题目内容
【题目】如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小。有一带正电的小球,质量,电荷量,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),取,求:
(1)小球做匀速直线运动的速度的大小和方向;
(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间。
【答案】(1),
(2)
【解析】
试题分析:(1)小球做匀速直线运动时,受力如图,
其所受的三个力在同一平面内,合力为零,则有:,
带入数据解得:,速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足,
解得:,则.
(2)撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速直线运动,其初速度为,若使小球再次穿过P点所在的电场线,仅需小球的竖直方向的分位移为零,则有:联立解得.
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