(1)
(2)
(3)
(1)小球在管中参与两个方向的运动,
即:水平方向,以
向右匀速运动;
竖直方向,因水平速度而受到竖直向上的洛伦兹力,向上匀加速运动。
所以小球进入磁场
时的加速度
由牛顿第二定律有
,代入数据得
(2)小球在
时,竖直分速度
,而水平分速度
则小球离开管口的速度
(3)小球离开管子后,进入MN上方的复合场中,因
所以小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,设
与MN成
角[来源:学#科#网Z#X#X#K]
则
,所以
其运动的轨迹如右图所示
由
,得
当小球运动到最高点时,速度水平。
设最高点距MN的距离为
,则