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如圖所示,在勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內,電場的場強為E,方向豎直向下,磁場的磁感應強度為B,方向垂直于紙面向里,一質量為m的帶電粒子,在場區(qū)內的一豎直平面內做勻速圓周運動,則可判斷該帶電質點
(1)帶有
電荷(填“正”或“負”)電荷量為
mg
E
mg
E
;
(2)沿
沿圓周順時針運動
沿圓周順時針運動
(填“逆時針”或“順時針”)做圓周運動;
(3)運動的角速度為
Bg
E
Bg
E
分析:(1)帶電粒子,在場區(qū)內的一豎直平面內做勻速圓周運動,說明所受重力和電場力平衡,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)mg=Eq即可求解;
(2)洛侖茲力提供向心力,根據(jù)左手定則即可判斷;
(3)根據(jù)粒子的周期的公式T=
2πm
Bq
,及mg=Eq即可求解.
解答:解:(1)帶電粒子,在場區(qū)內的一豎直平面內做勻速圓周運動,說明所受重力和電場力平衡,即
mg=Eq
q=
mg
E

重力方向豎直向下,所以電場力方向向上,而電場強度方向向下,所以帶負電;
(2)磁場方向垂直紙面向里,粒子所受洛倫茲力的方向指向圓內且粒子帶負電,根據(jù)左手定則可知粒子沿圓周順時針運動;
(3)根據(jù)粒子的周期的公式得:T=
2πm
Bq
,ω=
T
=
2πm
Bq
=
Bg
E

故答案為:(1)負,
mg
E
;(2)沿圓周順時針運動;(3)
Bg
E
點評:本題主要考查了帶電粒子在混合場中的運動規(guī)律,要抓住帶電粒子,在場區(qū)內的一豎直平面內做勻速圓周運動,說明所受重力和電場力平衡解題,難度適中.
練習冊系列答案
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如圖所示,在勻強電場中有a、b、c三點,a、b相距 4cm,b、c相距10cm.將一個帶電荷量為2×10-8C 的電荷從a點移到b點時,電場力做功為4×10-6 J.將此電荷從b點移到c點時電場力做功為
5×10-6
5×10-6
 J,a、c間電勢差為
450
450
V.

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(1)電荷由A移到B的過程中,電場力所做的功WAB;
(2)A、B兩點間的電勢差UAB;
(3)該勻強電場的電場強度E.

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精英家教網如圖所示,在勻強電場中,一電荷量為q=5.0×10-10C的正電荷,由a點移到b點和由a點移到c點,電場力做的功都是2.0×10-8J,已知a、b、c三點的連線組成直角三角形,ab=20cm,θ=37°,則勻強電場的場強大小為
 
v/m,電場強度的方向為
 
(COS37°=0.8).

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