如图所示,一个质量为m、带电量为+q的小球,以初速度v0自h高度水平抛出.不计空气阻力.重力加速度为g.

2025-05-07 16:45:47
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回答1:

(1)粒子做平抛运动,水平方向做匀速运动,则有:S=v0t
竖直方向做自由落体运动,则有:h=

1
2
gt2
联立解得:S=v0
2h
g

(2)加上电场后粒子做匀速直线运动,由平衡关系可知:mg=Eq
解得,电场强度为:E=
mg
q
,方向竖直向上.
(3)若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场,小球做匀速圆周运动,设轨迹半径为R.
由几何关系可知:R2=S2+(R-h)2
结合:S=v0
2h
g

解得,R=
v
g
+
1
2
h;
粒子由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
  qv0B=m
v
R

得,B=
mv0
qR
=
2mgv0
q(2
v
+gh)

根据左手定则判断可知,B的方向垂直纸面向外.
答:
(1)小球从抛出点至第一落地点P的水平位移S的大小是v0
2h
g

(2)该匀强电场的场强E的大小是
mg
q
,方向竖直向上;
(3)该磁场磁感应强度B的大小是
2mgv0
q(2
v
+gh)
,方向垂直纸面向外.