问题
问答题
如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为
，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5T。有一带正电的小球，质量m=1×10-6kg，电荷量q=2×10-6C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象）取g=10m/s2。求：
（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；
（2）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。
答案
参考答案：
（1）小球匀速直线运动时受力如图，其所受的一个力在同一个平面内，合力为零，有
①
代入数据解得v=20m/s②
速度v的方向与电场E的方向之间的夹角θ满足
③
代入数据解得
④
（2）解法一：撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，设其加速度为a，有
⑤
设撤掉磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有x=vt⑥
设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y，有
⑦
a与mg的夹角和v与E的夹角相同，均为θ，又
⑧
联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得
⑨
解法二：撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为
⑤
若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有
⑥
联立⑤⑥式，代入数据解得
⑦