Question

如图16所示，在地面附近有一个范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，一质量为m、带电量为的带电微粒在此区域恰好做速度大小为的匀速圆周运动。（重力加速度为）

（1）求此区域内电场强度的大小和方向；

（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成的角，如图所示。则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?

（3）在（2）问中微粒运动到P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动过程中距地面的最大高度是多少?

Answer 1

(1) 要满足微粒做匀速圆周运动，则：qE=mg得E=mg/q方向竖直向下

(2) 当微粒第一次运动到最高点时，α=135°，则t=3T/8

qvB=mv²/R 而T=2πR/v得：R=mv/qB   T=2πm/qB

所以：    

(3)分析微粒受力知其做匀减速直线运动，加速度，当其速度减为0时，离地面最高。由   所求高度：

解析:

略