Question

如图甲所示，水平地面上有一辆小车，小车上固定有竖直光滑绝缘管，管长为L，管内底部有一质量m=0.2g，电荷量q=+8×1

Answer 1

（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力、电场力和恒定的竖直方向洛伦兹力，加速度设为a，则

a=

（2）小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，在小球运动到管口时，F _N＝2.4×10 ^－3N，设v ₁为小球竖直分速度

水平方向有：

解得：

竖直方向有：

解得：

m

（3）小球离开管口进入复合场，其中qE＝mg＝2×10 ^－3N

故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度与MN成45°角，轨道半径为R

解得：

小球离开管口开始计时，到再次经过

所通过的水平距离：

m

对应时间有：

小车运动距离为

，则

m

若小球再经过

时，

m（其中，n=1、2、3…）