题目内容
如图所示，虚线MN左侧是水平正交的匀强电场和磁场，电场水平向右，磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B；MN右侧有竖直方向的匀强电场（图中竖线，未标方向），电场中有一固定点电荷Q．一质量为m，电荷量为q的点电荷，从MN左侧的场区沿与电场线成θ角斜向上的匀速直线运动，穿过MN上的A点进入右侧场区，恰好绕Q在竖直面内做半径为r的匀速圆周运动，并穿过MN上的P点进入左侧场区．已知各电场之间无相互影响，当地重力加速度为g，静电力常量为k．
（1）判断电荷q的电性并求出MN左侧匀强电场场强E1；
（2）判断Q的电性并求出起电荷量；
（3）求出电荷穿过P点刚进入左侧场区时加速度a的大小和方向．
（1）判断电荷q的电性并求出MN左侧匀强电场场强E1；
（2）判断Q的电性并求出起电荷量；
（3）求出电荷穿过P点刚进入左侧场区时加速度a的大小和方向．
（1）由点电荷q的匀速直线运动用左手定则
可知：q带正电
有平衡条件：
得E1=
（2）由于能做匀速圆周运动，重力与匀速电场的电场力平衡，Q对粒子的静电引力提供向心力，则Q带负电．
由k
=m
得Q=
（3）根据对称性，进入左侧场区时，速度与水平方向夹角仍为θ
在水平方向上：qE1-qvBsinθ=ma1，得到a1=0；
在竖直方向上：qvBcosθ+mg=ma2，得a2=2g
故其加速度a大小为2g，方向竖直向下．
答：（1）电荷q的带正电．匀强电场场强E1=
．
（2）Q带负电，Q=
；
（3）电荷穿过P点刚进入左侧场区时加速度a的大小为2g，方向竖直向下．
可知：q带正电
有平衡条件：
|
| mgtanθ |
| q |
（2）由于能做匀速圆周运动，重力与匀速电场的电场力平衡，Q对粒子的静电引力提供向心力，则Q带负电．
由k
| r2 |
| v2 |
| r |
| m3g3r |
| kq3B2cos2θ |
（3）根据对称性，进入左侧场区时，速度与水平方向夹角仍为θ
在水平方向上：qE1-qvBsinθ=ma1，得到a1=0；
在竖直方向上：qvBcosθ+mg=ma2，得a2=2g
故其加速度a大小为2g，方向竖直向下．
答：（1）电荷q的带正电．匀强电场场强E1=
| mgtanθ |
| q |
（2）Q带负电，Q=
| m3g3r |
| kq3B2cos2θ |
（3）电荷穿过P点刚进入左侧场区时加速度a的大小为2g，方向竖直向下．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，虚线MN左侧的整个空间存在一方向竖直向下的匀强电场E1，虚线右侧的整个空间存在方向竖直向上的匀强电场E2和方向垂直纸面向内的匀强磁场B．一绝缘带电小球从距MN左侧的A点以一定的初速度向右运动，进入虚线右侧后在竖直面内做匀速圆周运动，向左穿过MN后恰好落回A点．已知A点到MN 的距离为L；小球的质量为m、带电量为q，小球的初速度为v0，小球与水平面的动摩擦因数μ=v02/4gL；E1=mg/2q．
如图所示，虚线MN为匀强磁场中的一条分界线，与虚线JK的夹角为45°，MN左边的磁场垂直纸面向外，MN右边的磁场垂直纸面向里，右边界为虚线LK，两边磁场的磁感应强度大小都为B．正方形线框PQRS边长为a，以速度v由左向右沿JK方向在磁场中做匀速直线运动．t=0时刻Q点刚好到达MN线上，规定线框中顺时针方向电流为正向电流，则线框中感应电流随时间变化的图象应为（ ）
，则导线框在穿越磁场中的过程，感应电流I随时间t变化的图像不可能是 （ ）
，则导线框在穿越磁场中的过程，感应电流I随时间t变化的图像不可能是 （ ）
