Question

【題目】如圖所示，平面直角坐標系的Y軸豎直向上，在第二、三象限內有沿Y軸正方向的勻強電場E1，第一、四象限內有沿x軸負方向的勻強電場E2，第二象限內還有方向垂直紙面向外的勻強磁場。有一質量m=1×10－5kg、電荷量q=4×10－5C的帶正電小球，自P點沿與＋Y軸成37°角以v0=3m/s的速度射入第三象限，沿直線從Q點進入第二象限，又從y軸上的F點（圖中未畫出）沿水平方向進入第一象限，最后恰好經過P點。已知OP間距為d=0.08m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，不計空氣阻力，求：

(1)電場強度E1的大小；

(2)磁感應強度B的大小；

(3)電場強度E2的大小。

Answer 1

【答案】(1) 2.5N/C； (2)10T； (3) 7.5N/C。

【解析】

(1) 小球在第三象限內做勻速直線運動，電場力和重力而力平衡，即為：

mg=qE1

代入數據解得：

E1=2.5N/C

(2)小球在第二象限做勻速圓周運動，且圓心在y軸上，由幾何關系得半徑

再由

解得

(3)小球從F點到P點，豎直位移

h=R+Rsinθ+d=0.2m

由得

t=0.2s

設水平方向加速度為a，則由

且

qE2=ma

解得

E2=7.5N/C