Question

在空間有一水平方向的勻強電場，場強，又有一與電場方向垂直的勻強磁場，磁感應強度B=10T，如圖所示．現(xiàn)有一個質量m=2×10^-6kg，電量q=2×10^-6C的帶正電的粒子在這個電磁場區(qū)域中的豎直平面內(nèi)做勻速直線運動．假如在這個帶電粒子經(jīng)過某條電場線時突然撤去磁場，那么，當它再次經(jīng)過同一條電場線時，沿電場線方向上移動了多大的距離S（g取10m/s²）．

Answer 1

【答案】分析：粒子開始受重力、電場力和洛倫茲力平衡，做勻速直線運動，根據(jù)共點力平衡求出粒子運動的速度大小和速度與電場線方向的夾角．撤去磁場，粒子受重力和電場力做曲線運動，將曲線運動分解為沿電場方向和垂直于電場方向，根據(jù)受力確定粒子在兩個方向上的運動情況，結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解．
解答：解：由題意，在撤去磁場前，粒子受力情況如圖1所示．
由力的平衡，有 

解得 v=2m/s       θ=60°
撤去磁場后，如圖2所示，
v₂=vcosθ=1m/s
粒子在豎直方向做豎直上拋運動，返回“拋出點”所用時間
粒子在水平方向做勻加速直線運動，加速度
在時間t內(nèi)的位移≈1.4m．

答：沿電場線方向上移動了1.4m．
點評：本題考查了粒子在復合場中運動，關鍵理清粒子的運動情況，結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解．