Question

如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁

如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强为 的匀强电场，并在y＞h区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作直线运动（PO与x轴负方向的夹角为 =37°），并从原点O进入第一象限。已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，问：（1）油滴的电性；（2）油滴在P点得到的初速度大小；（3）油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值。

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Answer 1

解：（1）油滴带负电 （要适当说明理由） （2）油滴受三个力的作用（如图），从P到O沿直线必为匀速直线运动，设油滴质量为m，由平衡条件有

， 综合两式可得： ， （3）进入第一象限，由电场力 和重力 ，知油滴先作匀速直线运动，进入 的区域后作匀速圆周运动，路径如图，最后从x轴上的点离开第一象限

由O--A：匀速运动位移为 知运动时间： 由几何关系和圆周运动的周期关系式 知由A--C圆周运动时间为 由对称性知从C--N的时间 在第一象限运动的总时间为 由在磁场中的匀速圆周运动有 由以上有关式子可得轨道半径 图中的 即离开第一象限处（N点）的坐标为〔 〕