Question

 如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸沿水平方向．x＞0的區(qū)域有垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B1；第三象限同時存在著垂直于坐標平面向外的勻強磁場和豎直向上的勻強電場，磁感應(yīng)強度大小為B2，電場強度大小為E．x＞0的區(qū)域固定一與x軸成θ=30°角的絕緣細桿．一個帶電小球a穿在細桿上勻速下滑過N點進入第三象限，在第三象限內(nèi)做勻速圓周運動且垂直經(jīng)過x軸上的Q點．已知Q點到坐標原點O的距離為，重力加速度為g，B1= 、B2= 空氣阻力忽略不計，求：（1）帶電小球a的電性及其比荷；
（2）帶電小球a與絕緣細桿的動摩擦因數(shù)μ；
（3）當帶電小球a剛離開N點時，從y軸正半軸距原點O為h=的P點（圖中未畫出）以某一初速度平拋一個不帶電的絕緣小球b，b球剛好運動到x軸與向上運動的a球相碰，則b球的初速度為多大？

Answer 1

【答案】（1）（2）；（3） 

【考點】帶電粒子在電場和磁場中的運動

【解析】（1）粒子在第3象限做勻速圓周運動，重力和電場力平衡，故電場力向上，故粒子帶正電，根據(jù)平衡條件，有：mg=qE
解得：

（2）帶電小球在第3象限做勻速圓周運動，有：qB2v＝m由幾何關(guān)系，有：R+Rsinθ=解得：v=帶電小球在桿上勻速運動時，根據(jù)平衡條件，有：mgsinθ=μ（qB1v-mgcosθ）
解得：μ=（3）帶電小球在第三象限內(nèi)做勻速圓周運動，有：T=帶電小球第一次在第二象限豎直上下運動的總時間為：t0=絕緣小球b平拋運動到x軸上的時間為：t=兩球相碰，有：t= +n(t0+)解得：n=1
設(shè)絕緣小球b平拋的初速度為v0，則：l＝v0t解得：v0=