Question

(18)在地面附近的真空中，存在著豎直向上的勻強電場和垂直電場方向水平向里的勻強磁場，如圖甲所示。磁場隨時間變化情況如圖乙所示．該區域中有一條水平直線MN，D是MN上的一點．在t=O時刻，有一個質量為m、電荷量為+q的小球(可看作質點)，從M點開始沿著水平直線以速度做勻速直線運動，時刻恰好到達N點．經觀測發現，小球在t=2至t=3時間內的某一時刻，又豎直向下經過直線MN上的D點，并且以后小球多次水平向右或豎直向下經過D點．求：

    (1)電場強度E的大小；

    (2)小球從M點開始運動到第二次經過D點所用的時間；

(3)小球運動的周期，并畫出運動軌跡(只畫一個周期)．

        甲                               乙

Answer 1

（18分）解：（1）小球從M到N有

解得

（2）小球從M點到達N點所用時間

小球從N點經過個圓周，到達P點，所以

小球從P點到D點的位移

小球從P點到D點的時間為

所以：時間

（或）

（3）小球運動一個周期的軌跡如圖所示

小球的運動周期為  （或）