Question

如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的空間中取空間直角坐標(biāo)系Oxyz(x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上)，勻強(qiáng)磁場方向與xOy平面平行，且與x軸的夾角為53⁰，已知重力加速度為g。
小題1:當(dāng)電場方向與磁場方向相同時(shí)，一電荷量為+q質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向的速度做勻速直線運(yùn)動，求電場強(qiáng)度E的大小及對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
小題2:當(dāng)一電荷量為-q質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度通過y軸上的點(diǎn)P(0，0.72h，0)時(shí)，改變電場強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)也改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動且能夠經(jīng)過x軸，問電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小滿足什么條件?
小題3:在滿足(1)的條件下，當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)通過y軸上的點(diǎn)P(0，0.72h，0)時(shí)，撤去勻強(qiáng)磁場，求帶電質(zhì)點(diǎn)落在xOz平面內(nèi)的位置坐標(biāo)。

Answer 1

小題1:
小題2:
小題3:N（）

(1)在xoy平面內(nèi)質(zhì)點(diǎn)受力如圖所示，電場力方向與磁場力方向垂直，
根據(jù)物體的平衡條件有：
 ………………………………………（2分）

 ……………………………………（2分）
解得： ………………………………………………(1分)
 …………………………………………(1分)
(2)當(dāng)電場力和重力平衡時(shí)，帶電質(zhì)點(diǎn)只受洛倫茲力作用，在方向和方向所在直線
決定平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動

則有：E'q="mg " ……………………………………(1分)
解得： 方向豎直向下……………………(1分)
要使帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過x軸，圓周的直徑
…………………………(2分)
根據(jù)  …………………………(2分)
解得：  ………………………………(1分)
(3)如圖所示，撤去磁場后，帶電質(zhì)點(diǎn)受到重力mg和電場力作用，其合力沿PM方向并與方向垂直，大小等于，故帶電質(zhì)點(diǎn)在與xOz平面成37⁰角的平面內(nèi)作類平拋運(yùn)動。   

由牛頓第二定律………………………………(1分)
解得a="0.6g          " …………………………………… (1分)
設(shè)經(jīng)時(shí)間t到達(dá)xOz平面內(nèi)的點(diǎn)N(x;y，z)，由運(yùn)動的分解可
沿方向   ………………………………（1分）
沿PM方向    …………………………（2分）
 …………………………(1分)
聯(lián)立解得   ………………………………(1分)
則帶電質(zhì)點(diǎn)落在N（）點(diǎn)�！�……………………………………（1分）