Question

在地面附近的真空中，存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直電場方向水平向里的勻強(qiáng)磁場，如圖甲所示。磁場隨時間變化情況如圖乙所示．該區(qū)域中有一條水平直線MN，D是MN上的一點(diǎn)．在t=O時刻，有一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))，從M點(diǎn)開始沿著水平直線以速度做勻速直線運(yùn)動，時刻恰好到達(dá)N點(diǎn)．經(jīng)觀測發(fā)現(xiàn)，小球在t=2至t=3時間內(nèi)的某一時刻，又豎直向下經(jīng)過直線MN上的D點(diǎn)，并且以后小球多次水平向右或豎直向下經(jīng)過D點(diǎn)．求：

    (1)電場強(qiáng)度E的大小；

    (2)小球從M點(diǎn)開始運(yùn)動到第二次經(jīng)過D點(diǎn)所用的時間；

(3)小球運(yùn)動的周期，并畫出運(yùn)動軌跡(只畫一個周期)．

        甲                               乙

Answer 1

（1）（2）（3）

解析:

（1）小球從M到N有

解得

（2）小球從M點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)所用時間

小球從N點(diǎn)經(jīng)過個圓周，到達(dá)P點(diǎn)，所以

小球從P點(diǎn)到D點(diǎn)的位移

小球從P點(diǎn)到D點(diǎn)的時間為

所以：時間

（或）

（3）小球運(yùn)動一個周期的軌跡如圖所示

小球的運(yùn)動周期為  （或）