题目内容

（08年皖南八校联考）（12分）一宇宙人在太空（万有引力可以忽略不计）玩垒球，辽阔的太空球场半侧为匀强电场，另半侧为匀强磁场，电场和磁场的分界面为垂直纸面的平面，电场方向与界面垂直，磁场方向垂直纸面向里，电场强度大小为E=100V/m，宇宙人位于电场一侧距界面为h=3m的P点，O为P点至界面垂线的垂足，D点位于纸面上O点的右侧，OD与磁场的方向垂直，垒球的质量m=0.1kg，电量q=－0.05C，宇宙人从P点以初速度v0=10m/s平行于界面投出垒球，要使垒球第一次通过界面时就击中D点，且能回到出发点P，求：

   （1）O、D两点之间的距离d.

   （2）垒球从抛出到第一次回到P点的时间t.（计算结果保留三位有效数字）

解析：

（1）设垒球在电场中运动的加速度大小为a

 

       时间t1，OD=d，有

 

      

 

       得     1分

 

                     1分

 

   （2）垒球运动轨道

 

                                2分

 

       垒球进入磁场时速度大小为  1分

 

       设垒球做匀速圆周运动半径R，磁感应强度大小B，  1分

 

       由洛仑兹力提供向心力，      2分

 

       垒球在磁场中运动时间，    2分

 

       总时间          2分

练习册系列答案
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