Question

（12分）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、電場強度為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荷量與質量的比值；

（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）  （2）   （3）

【解析】

試題分析：（1）重力和電場力平衡，電場力方向向上，電場強度方向向下，則小球帶

負電荷（1分）

由得比荷             （2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）

L=2R              （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：  （2分）

考點：帶電粒子在組合場中的運動

點評：難題。本題考查帶電粒子在重力、電、磁綜合場中的運動，綜合性較強，把電場的性質、運動學規律、圓周運動知識、機械能守恒等有機地結合起來，在解題時應注重運用動力學的普通規律解決復合場中帶電粒子的運動問題．