Question

【題目】在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強電場，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標系。一質量為m、電荷量為+q的微粒從點P（,0）由靜止釋放后沿直線PQ運動。當微粒到達點Q（0,- ）的瞬間，電場順時針旋轉90°且大小變?yōu)?/span>同時加上一個垂直于紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度的大小，該磁場有理想的下邊界，其他方向范圍無限大。已知重力加速度為g.求：

(1)勻強電場的場強E1的大��；

(2)欲使微粒不從磁場下邊界穿出，該磁場下邊界的y軸坐標值應滿足什么條件；

(3)微粒從P點開始運動到x軸所需的時間。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】（1）由于微粒沿PQ方向運動，可知微粒所受的合力沿PQ方向可得

因為α = 60°

解得：

（2）微粒由P至Q，

電場旋轉后qE=mg，微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動

解得半徑為

欲使微粒不從磁場的下邊界穿出，磁場下邊界的y坐標值應滿足

（3）微粒運動軌跡如圖所示，由P至Q

過Q點后經(jīng)過半個圓周