設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0 V/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0.15 T.今有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn),以v=20 m/S的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場(chǎng)的所有可能方向.(角度可用反三角函數(shù)表示)

解析:根據(jù)帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件,得知此帶電質(zhì)點(diǎn)所受的重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力必定為零.由此推知此三個(gè)力在同一豎直平面內(nèi),如圖15-5-12所示,質(zhì)點(diǎn)的速度垂直紙面向外.

圖15-5-12

由合力為零的條件,可得:

求得帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比

代入數(shù)據(jù)得

因質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電,電場(chǎng)方向與電場(chǎng)力方向相反,因而磁場(chǎng)方向也與電場(chǎng)力方向相反.設(shè)磁場(chǎng)方向與重力方向之間夾角為θ,則有:qEsinθqvBcosθ

解得tanθ=vB/E=20×0.15/4.0,θarctan0.75

即磁場(chǎng)是沿著與重力方向夾角θarctan0.75,且斜向下方的一切方向.


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,設(shè)在地面上方的真空室內(nèi),建立平面直角坐標(biāo)系,在x<0的空間內(nèi)有傾斜方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E1,在x=0.2m處有一與X軸垂直的熒光屏.一質(zhì)量為m=4×10-7kg,帶電量q=1×10-5C的帶電粒子(重力不能忽略)從坐標(biāo)為(-
1
15
m,0)處的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),它能沿x軸作直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為v=1m/s.(g=10m/s2
(1)求E1的大小和方向(方向角可用角的三角函數(shù)值表示)
(2)粒子打在熒光屏M點(diǎn),求M點(diǎn)的坐標(biāo).
(3)若在x>0區(qū)域加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E2=0.4N/C,且在如圖平面內(nèi)以坐標(biāo)為(0.1m,0)的C點(diǎn)為圓心,半徑為0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子會(huì)打在熒光屏上坐標(biāo)為(0.2m,0.1
3
m)的N點(diǎn),求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=4.0伏/米,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15特.今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20米/秒的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比
qm
以及磁場(chǎng)的所有可能方向(角度可用反三角函數(shù)表示).

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(1996年全國(guó),26)設(shè)在地面上方的真空室內(nèi),存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0V/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15T,今有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場(chǎng)的所有可能方向(角度可用反三角函數(shù)表示).

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