在竖直平面内放置一长为L、内壁光滑的薄壁玻璃管，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为-q、质量为m．玻璃管右边的空间存在着匀强磁场与匀强电场
◎ 题目
在竖直平面内放置一长为L、内壁光滑的薄壁玻璃管，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为-q、质量为m．玻璃管右边的空间存在着匀强磁场与匀强电场．匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度为B；匀强电场方向竖直向下，电场强度大小为
（1）试分析小球在玻璃管中的运动情况； （2）试求小球从玻璃管b端滑出时的速度大小； （3）试求小球离开场时的运动方向与左边界的夹角．  |
◎ 答案
 （1）小球在玻璃管中沿水平方向做匀速直线运动 竖直方向做初速为零的匀加速直线运动 或小球做类平抛运动 （2）由E=
所以小球在管中运动的加速度为：a=
设小球运动至b端时的y方向速度分量为vy，则：
所以小球运动至b端时速度大小为v=
（3）设小球在管中运动的时间为t，小球在磁场中做圆周运动的半径为R，运动轨迹如图所示， t时间内玻璃管的运动距离x=v0t 由牛顿第二定律得：qvB=
由几何关系得：sinα=
因为，
所以x1=
可得sinα=0 故α=00，即小球飞离磁场时速度方向垂直于磁场边界向左 答：（1）小球做类平抛运动； （2）则小球从玻璃管b端滑出时的速度大小为v= |
