(1)当没有加电场时,设小球在空中的运动时间为t,抛出点离地面的高度为h,射程为s.小球做平抛运动,则有: s=v0t h=gt2 加电场后,射程s′=2s,设下落的时间为t′,下落的加速度大小为a,因此有 2s=v0t′ h=at′2 解得 a= 设所加电场的电场强度为E,根据牛顿第二定律有:mg-EQ= 解得 E= 由运动情况可判断出,方向竖直向上 (2)加磁场后,小球受重力、电场力、洛仑兹力三力平衡.则应有 mg=EQ+Qv0B 解得 B= 根据左手定则,磁场的方向垂直纸面向里 (3)由于带电小球的运动速度变小,洛仑兹力变小,小球将运动至抛出点的下方.但由于洛仑兹力对小球不做功,只有重力和电场力对小球做功,小球向抛出点下方运动,重力和电场力的合力做正功,小球的动能增加.当小球运动到抛出点下方最低点时,动能最大. 小球运动到最低点时,沿竖直方向的分速度为零,所以此时的速度方向一定沿水平方向向右. 答: (1)电场的电场强度为. (2)匀强磁场的磁感应强度为. (3)小球运动过程中动能最大时的速度方向一定沿水平方向向右. |