Question

（15分）如图所示，一个带电的小球从P点自由下落，P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能作匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，已知ab=L，求：

（1）小球的带电性质及其电量与质量的比值；

（2）该匀强磁场的磁感强度B的大小和方向；

（3）小球从P经a至b时，共需时间为多少？

 

Answer 1

解析:带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，洛仑兹力提供做圆周运动的向心力

（1）重力和电场力平衡，电场力方向向上，电场方向向下，则为负电荷

，比荷

（2）粒子由a到b运动半周，由其受力方向根据左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外

联立可得

（3）