(1)由于微粒沿PQ方向运动,可知微粒所受的合力沿PQ方向,可得 qE=mgcotα 由题意得α=60° 解之得 E=mg (2)微粒到达Q点的速度v可分解为水平分速度为v1和竖直分速度为v2. 根据竖直方向上自由落体运动规律有,v22=2gl 则 v2= v1=v2tan30°= 对于水平分速度v1,其所对应的洛伦兹力大小为f1,方向竖直向上 则f1=qv1B=q••=mg 即与重力恰好平衡. 对于竖直分速度v2,其所对应的洛伦兹力大小为f2,方向水平向左 此力为微粒所受的合力大小为 F=f2=qv2B=q••=mg,方向沿水平向左. (3)由(2)可知,微粒的运动可以看作水平面内的匀速直线运动与竖直面内的匀速圆周运动的合成. 能否穿出下边界取决于竖直面内的匀速圆周运动,则 qv2B=m 解得:r==l 所以欲使微粒不从其下边界穿出,磁场下边界的y坐标值应满足y≤-(r+l)=-(+1)l 答: (1)匀强电场的场强E的大小是mg; (2)撤去电场加上磁场的瞬间,微粒所受合外力的大小为mg,方向水平向左; (3)欲使微粒不从磁场下边界穿出,该磁场下边界的y轴坐标值应满足的条件是y≤-(r+l)=-(+1)l. |