|q|E1=ma1 ③

|q|E2=ma2 ④

设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式有

d1=a1t12/2 ⑤

d2=a2t22/2 ⑥

又 t=t1+t2 ⑦

由②③④⑤⑥⑦式解得

t=1.5×10－8s

21解析：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则

①

由①式解得 ②

（2）弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有

③

由②③式解得 Ep=3mgR ④

（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO＇的水平距离为x1，由平抛运动规律有

⑤

x1=v1t+R ⑥

由⑤⑥式解得 x1=4R ⑦

当鱼饵的质量为时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律有

⑧

由④⑧式解得 ⑨

质量为的鱼饵落到水面上时，设离OO＇的水平距离为x2，则

x2=v2t+R ⑩

由⑤⑨⑩式解得 x2=7R

鱼饵能够落到水面的最大面积S

22解析：（1）由于洛伦兹力不做功，只有电场力做功，由动能定理有

①

由①式解得 ②

（2）Ⅰ．由图乙可知，所有粒子在一个周期T内沿x轴方向前进的距离相同，即都等于恰好沿x轴方向匀速运动的粒子在T时间内前进的距离。设粒子恰好沿x轴方向匀速运动的速度大小为v1，则

qv1B=qE ③

又 S=v1T ④

式中

由③④式解得 ⑤

Ⅱ．设粒子在y轴方向上的最大位移为ym（图丙曲线的最高点处），对应的粒子运动速度大小为v2（方向沿x轴），因为粒子在y方向上的运动为简谐运动，因而在y=0和y=ym处粒子所受的合外力大小相等，方向相反，则

qv0B－qE=－(qv2B－qE) ⑥

由动能定理有 ⑦

又 ⑧

由⑥⑦⑧式解得

可写出图丙曲线的简谐运动y-t函数表达式为