问题 计算题

(16分)如图所示,高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场,场强E的方向与区域的某一边界平行,区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg,带电荷量q=+10-5C的小球从A点以v0=4m/s的初速度水平向右运动,匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点,已知小球与水平桌面间的动摩擦因数,L=1m,h = 0.8m,x =0.8m,取g =10m/s2。试求:

(1)小球在区域Ⅱ中的速度;

(2)区域Ⅱ中磁感应强度B的大小及方向;

(3)区域Ⅰ中电场强度E可能的大小及方向。

答案

(1)(2) 垂直纸面向里 (3)电场方向水平向左或者电场方向竖直向下

题目分析:(1)小球离开磁场后做平抛运动,设小球在磁场中匀速运动的速度为v,则有

                                  ……①1分

                                     ……②1分

联立①②解得:               ……③ 2分

(2)由于小球在磁场中作匀速运动,只能受重力和洛仑兹力作用

                        ……④ 2分

又                                 ……⑤ 2分

联立④⑤解得:      ……⑥ 1分

代入数值得:      ……⑦ 1分

根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。

(3)由于v<v0,所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能

(i)电场方向水平向左。小球在电场中,由动能定理

  ……⑧ 2分

解得                ……⑨ 1分

(ii)电场方向竖直向下。小球在电场中,由动能定理

  ……⑩ 2分

解得          ……(11)1分

单项选择题 B1型题
单项选择题