Question

（10分）如图所示，一个带电的小球从P点自由下落，P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，已知ab=L，求：

（1）小球的带电性质及其电荷量与质量的比值；
（2）该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；
（3）小球从P经a至b时，共需时间为多少？

Answer 1

：（1）重力和电场力平衡，电场力方向向上，电场强度方向向下，则小球带
负电荷（1分）由得比荷                         （1分）
（2）粒子由a到b运动半周，根据左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外（1分）                                                           
由                                                   （1分） 
                                                  （1分）
                                                        （1分）
联立可得                                  （1分）
（3）粒子由P到a所需时间为：由得：            （1分）
粒子由a到b绕行圆周的一半，则所需时间为：     （1分）
小球从P经a到b时，共需时间为：      （1分）

解析