题目内容

5．在xOy光滑水平平面内存在着如图所示的电场和磁场，其中第一象限内存在磁感应强度大小B=0.2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第二、四象限内电场方向与y轴平行且大小相等、方向相反，质量m=2×10-12 kg，电荷量q=l×l0-10C的带正电小球（大小忽略不计），从第四象限内的P（0.3m，一0.1m）点由静止释放，小球垂直y轴方向进入第二象限，求：
（1）电场的电场强度大小E；
（2）小球到达x轴负半轴时的位置坐标．

分析 （1）小球在第一象限做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由几何关系求出半径，求出在磁场中匀速圆周运动的速度，在第四象限运动过程根据动能定理即可求解场强；
（2）小球在第二象限做类平抛运动，根据类平破运动的规律即可求出小球到达x轴负半轴的位置坐标；

解答 解：（1）小球在第一象限内运动时，由洛伦兹力提供向心力，有
$q{v}_{0}^{\;}B=m\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$
其中R=0.3m
解得：${v}_{0}^{\;}=3m/s$
小球在第四象限内有：$qEL=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
其中L=0.1m
解得：E=0.9N/C
（2）在第二象限内小球做类平抛运动
$x={v}_{0}^{\;}t$
$R=\frac{1}{2}\frac{qE}{m}{t}_{\;}^{2}$
解得：$x=\frac{\sqrt{3}}{5}m$
所以小球到达x轴负半轴的位置坐标为（$-\frac{\sqrt{3}}{5}$m，0）
答：（1）电场的电场强度大小E为0.9N/C；
（2）小球到达x轴负半轴时的位置坐标（$-\frac{\sqrt{3}}{5}$m，0）．

点评 本题为带电粒子在组合场中的运动，要注意分别应用电场中的加速和偏转，磁场中的匀速圆周运动的规律进行分析求解．并注意认真分析其对应的物理过程．明确物理规律的正确应用．要注意小球是在光滑的水平面内运动，不能当成在竖直面内运动．

练习册系列答案
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16．阅读下列材料，回答第（1）～（4）题
2014年12月7日，中国和巴西联合研制的地球资源卫星04星在太原成功发射升空．04星成功发射，恰逢中国长征系列运载火箭第200次发射，展示了两国科技合作最新成果和水平．相比中巴地球资源卫星01星、02星，04星提高了空间分辨率，增加了传感器和谱段数，获取的5米全色、10米多光谱等影像图可广泛应用于中国和巴西农作物估产、环境保护与监测、国土资源勘查和灾害监测等多个领域，满足持续提供稳定的中分辨率普查数据的迫切需求．
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（2）火箭加速上升的过程中，假设火箭中有一个质量为1kg的物体静止地放在台式弹簧测力计上，此时弹簧测力计的示数可能是A
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A、地球引力对卫星不做功       
B、卫星的速度越来越大
C、卫星受到的地球引力越来越小
D、卫星受到的地球引力越来越大
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B、周期越小
C、线速度越小
D、角速度越小．
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B．甲的速度比乙的速度变化快
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