试题分析:(1)0 t0内,小球只受重力作用,做平抛运动。当同时加上电场和磁场时,电场力:F1=qE0=mg,方向向上,因为重力和电场力恰好平衡,所以在电场和磁场同时存在时小球只受洛伦兹力而做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有:(1分)运动周期,联立解得T=2t0(1分) 电场、磁场同时存在的时间正好是小球做圆周运动周期的5倍,即在这10t0内,小球恰好做了5个完整的匀速圆周运动。所以小球在t1="12" t0时刻的速度相当于小球做平抛运动t=2t0时的末速度。 vy1=g·2t0=2gt0(1分)所以12t0末(1) (2)24t0内运动轨迹的示意图如右图所示。(2分)
(3)分析可知,小球在30t0时与24t0时的位置相同,在24t0内小球做了t2=3t0的平抛运动,和半个圆周运动。 23t0末小球平抛运动的竖直分位移大小为:(1分)竖直分速度vy2=3gt0(1分) 所以小球与竖直方向的夹角为θ=45°,速度大小为(1分) 此后小球做匀速圆周运动的半径(1分) 30t0末小球距x轴的最大距离:= |