Question

【题目】如图，以绝缘粗糙的竖直墙壁为y轴，水平的地面为x轴建立直角坐标系，第二象限有同时存在的正交匀强电场和匀强磁场，电场方向沿x轴正向，大小为E，磁场方向垂直纸面向外，大小为B. 现在从A点由静止释放一带正电的可视为质点的带电体，其能够沿墙壁下滑，到达C点时刚好离开墙壁，带电体质量为m、电荷量为q，A、C两点间距离为h，重力加速度为g.

（1）求带电体运动到刚好离开墙壁时速度大小v；

（2）求带电体由静止下滑到刚好离开墙壁过程中克服摩擦力做的功Wf；

（3）如果带电体到达C点时电场突然变为竖直向上且，电场的变化对磁场的影响忽略不计，则带电体运动到距离墙壁最远时（带电体不能到达地面），距出发点A的距离。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）由题意知，根据左手定则可判断，带电体在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力，当洛伦兹力等于电场力qE时带电体离开MN开始做曲线运动，即

解得：

（2）从A到C根据动能定理：

解得：

（3）电场突然变为竖直向上，

带电体在复合场中做匀速圆周运动，距离墙壁最远时，

带电体在磁场中的半径满足：

AD距离为