Question

【題目】如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小E＝5N/C，同時存在著垂直紙面向里的勻強磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應(yīng)強度大小B＝0.5 T.有一帶正電的小球，質(zhì)量m＝1×10－6 kg，電荷量q＝2×10－6 C，正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做直線運動，當(dāng)經(jīng)過P點時撤掉磁場(不考慮磁場消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象)，取g＝10 m/s2，求：

(1)小球做勻速直線運動的速度v的大小和方向；

(2)撤掉磁場后小球再次到達(dá)P點所在的這條電場線上的M點（M點未畫出），求PM間距離L.

Answer 1

【答案】（1）20 m/s　方向與電場方向成60°角斜向上 （2）138.56m

【解析】

(1)小球做勻速直線運動時受力如圖

其所受的三個力在同一平面內(nèi)，合力為零，有：

代入數(shù)據(jù)解得：

速度的方向與電場的方向之間的夾角滿足：

代入數(shù)據(jù)解得：

即可得：

(2)撤去磁場，小球在重力與電場力的合力作用下做類平拋運動，如圖所示

設(shè)其加速度為，有：

設(shè)撤去磁場后小球在初速度方向上的分位移為，有：

設(shè)小球在重力與電場力的合力方向上的分位移為，有：

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：