Question

13．空間存在水平方向的勻強電場和勻強磁場，強度分別為E=10N/C，B=1T，如圖所示．有一質(zhì)量為m=2.0×10^-6kg，帶正電q=2.0×10^-6C的微粒，在此空間做勻速直線運動，不忽略重力，其速度的大小為10m/s．方向為豎直向上．（填“豎直向上”或者“豎直向下”）

Answer 1

分析 對粒子受力分析，結(jié)合直線運動的特點，由洛倫茲力可知，必定是勻速直線運動，從而由平衡條件與矢量的法則，即可求解．

解答 解：由于帶正電的微粒在此空間恰好做直線運動，則有微粒所受洛倫茲力與其重力和所受電場力的合力平衡；

而電場力為：
F=qE=2×10^-6C×10N/C=2×10^-5N；
G=mg=2×10^-6×10=2×10^-5N，
由于電場力與重力垂直，所以電場力與重力的合力等于：F_合=2$\sqrt{2}$×10^-5N；
粒子做直線運動則：Bvq=F_合
解得：v=$\frac{2\sqrt{2}×1{0}^{-5}}{1×2×1{0}^{-6}}=10\sqrt{2}$m/s；
 方向與水平方向成45°角斜向右上方；
故答案為：10$\sqrt{2}$m/s；與水平方向成45°角斜向右上方．

點評 考查帶電粒子在復(fù)合場中的受力與運動問題，理解粒子做直線運動時，必定是勻速直線運動，并掌握類平拋運動處理規(guī)律，注意運動的合成與分解的應(yīng)用．