Question

（12分）如圖所示，一個帶電的小球從P點自由下落，P點距場區(qū)邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場強度為E的勻強電場，同時還有垂直于紙面的勻強磁場，小球從邊界上的a點進入電場與磁場的復合場后，恰能做勻速圓周運動，并從邊界上的b點穿出，已知ab=L，求：

（1）小球的帶電性質(zhì)及其電荷量與質(zhì)量的比值；
（2）該勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向；
（3）小球從P經(jīng)a至b時，共需時間為多少？

Answer 1

（1） （2）  （3）

解析試題分析：（1）重力和電場力平衡，電場力方向向上，電場強度方向向下，則小球帶
負電荷（1分）
由得比荷            （2分）
（2）粒子由a到b運動半周，根據(jù)左手定則可知磁場方向為垂直紙面向外（1分）                                                           
由        （1分）
     （1分）
L=2R             （1分）
聯(lián)立可得         （1分）
（3）粒子由P到a所需時間為：由得：        （1分）
粒子由a到b繞行圓周的一半，則所需時間為：      （1分）
小球從P經(jīng)a到b時，共需時間為： （2分）
考點：帶電粒子在組合場中的運動
點評：難題。本題考查帶電粒子在重力、電、磁綜合場中的運動，綜合性較強，把電場的性質(zhì)、運動學規(guī)律、圓周運動知識、機械能守恒等有機地結(jié)合起來，在解題時應注重運用動力學的普通規(guī)律解決復合場中帶電粒子的運動問題．