题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内,轴下方存在足够大的匀强电场,电场强度为E、方向竖直向下,同时存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将一个带电小球从y轴上点A(0,L)平抛出去(初速度v0 未知),小球穿过轴上点C(2L,0)后,恰好做匀速圆周运动,经过磁场回旋后再次返回A点。设重力加速度为g,空气阻力不计。
⑴判断小球带正电还是带负电,并画出该小球的运动轨迹
⑵求带电小球的初速度v0的大小
⑶求磁场的磁感应强度B的大小
⑷求小球从A点出发到再次回到A点所用的时间
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【答案】(1) 小球带负电(2)
(3)
(4) ![]()
【解析】(1)小球穿过x 轴后恰好做匀速圆周运动,有qE=mg故小球带负电。画出小球运动的轨道示意图;
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(2)由平抛运动的规律可知:
2L=v0t L=
gt2
解得
(3)设小球经过C点时的速度为v,从A到C:
2L=v0t
速度方向与x轴正方向成45°向下
根据几何关系得r=2
L
从C到D,根据牛顿第二定律
求出.
(4)从A到C,小球第一次经过x轴,所用时间为
从C到D,小球第二次经过x轴,所用时间为t2,
;
小球从A点出发,到再次返回A点的时间
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