题目内容
【题目】如图所示,在竖直虚线
左侧、水平虚线
下方有范围足够大的竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场,电场的电场强度大小为
,磁场的磁感应强度
未知.在距离
为
的
点将带电小球以
的初速度向右水平抛出,小球在
下方的运动做匀速圆周运动,已知重力加速度为
.
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(1)求带电小球的比荷
,并指出小球带电性质.
(2)若小球从
点抛出后最后刚好到达
上与
点等高的
点,求
间最小距离
及对应磁场的磁感强度的值
.
(3)已知磁场磁感应强度为
,若撤去电场,小球从
点抛出后,在磁场中运动过程距离
的最大距离为
(该点在
左侧),求小球运动经过此点时加速度
.
【答案】(1)
粒子带正电 (2)
(3)![]()
【解析】
(1)因为小球在
下方的运动是匀速圆周运动,所以电场力等于重力,电场力方向向上,所以带正电
因为
所以
(2)小球从
点抛出做类平抛运动,做出图如下:
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根据平抛运动可得:
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解得
所以![]()
最小时
最大,磁场的磁感强度有最小值
.
所以![]()
小球在
下方的运动是匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
所以
(3)若撤去电场,小球从
点抛出后,在磁场中运动过程距离
的最大距离为![]()
根据动能定理列式得“:![]()
又
所以![]()
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