Question

【题目】如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小。有一带正电的小球，质量，电荷量，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象），取，求：

（1）小球做匀速直线运动的速度的大小和方向；

（2）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间。

Answer 1

【答案】（1）,

（2）

【解析】

试题分析：（1）小球做匀速直线运动时，受力如图，

其所受的三个力在同一平面内，合力为零，则有：，

带入数据解得：，速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足,

解得：，则．

（2）撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速直线运动，其初速度为，若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向的分位移为零，则有：联立解得．