Question

如圖所示，一個帶電的小球從P點自由下落，P點距場區邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場場強為E的勻強電場，同時還有垂直于紙面的勻強磁場，小球從邊界上的a點進入電場與磁場的復合場后，恰能做勻速圓周運動，并從邊界上的b點穿出，已知ab=L，求：

（1）小球的帶電性質及其電量與質量的比值.

（2）該勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向.

（3）小球從P經a至b時，共需時間為多少？

 

 

 

Answer 1

【答案】

（1）負電 ， 

（2） ， 垂直紙面向外

（3）

【解析】（1）帶電粒子在復合場中做勻速圓周運動，則洛侖茲力提供做圓周運動的向心力，由重力和電場力平衡，電場力方向向上，電場方向向下，則為負電荷（1分）

，   比荷                                 （1分）

（2）粒子由a到b運動半周，根據左手定則可知磁場方向為垂直紙面向外（1分） 

由                                                  （1分）  

                                                  （1分）

                                                       （1分）

聯立可得                                （1分）

（3）粒子由P到a所需時間為：由得：          （1分）

粒子由a到b繞行圓周的一半，則所需時間為：     （1分）

小球從P經a到b時，共需時間為：     （1分）