Question

【题目】如图所示，在竖直虚线左侧、水平虚线下方有范围足够大的竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场，电场的电场强度大小为，磁场的磁感应强度未知.在距离为的点将带电小球以的初速度向右水平抛出，小球在下方的运动做匀速圆周运动，已知重力加速度为.

(1)求带电小球的比荷，并指出小球带电性质.

(2)若小球从点抛出后最后刚好到达上与点等高的点，求间最小距离及对应磁场的磁感强度的值.

(3)已知磁场磁感应强度为，若撤去电场，小球从点抛出后，在磁场中运动过程距离的最大距离为(该点在左侧)，求小球运动经过此点时加速度.

Answer 1

【答案】（1） 粒子带正电 （2） （3）

【解析】

(1)因为小球在下方的运动是匀速圆周运动，所以电场力等于重力，电场力方向向上，所以带正电

因为所以

(2)小球从点抛出做类平抛运动，做出图如下：

根据平抛运动可得：

解得

所以

最小时最大，磁场的磁感强度有最小值．

所以

小球在下方的运动是匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，

所以

(3)若撤去电场，小球从点抛出后，在磁场中运动过程距离的最大距离为

根据动能定理列式得“：

又

所以