题目内容
如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上).匀强磁场方向与Oxy平面平行,且与x轴的夹角为45°,重力加速度为g.
(1)一质量为m、电荷量为+q的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动,求满足条件的电场强度的最小值Emin及对应的磁感应强度B;
(2)当同样的带电质点沿平行于z轴负方向以速度v0通过y轴上的点P(0,h,0)时,改变电场强度大小和方向,同时改变磁感应强度的大小,要使带点质点做匀速圆周运动且能够经过x轴,问电场强度E和磁感应强度B大小各满足什么条件?
答案:
解析:
解析:
解(1)如图所示,带电质点在重力mg(大小及方向均已知)、洛伦兹力qv0B(方向已知)、电场力qE(大小及方向均未知)的作用做匀速直线运动.根据力三角形知识分析可知:当电场力方向与磁场方向相同时,场强有最小值Emin. 根据物体的平衡规律有 qEmin=mgsin45° (1分) qv0B=mgcos45° (1分) 解得 (2分) (2分) (2)当电场力和重力平衡时,带点质点才能只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动 则有:Eq=mg (1分) 得: (1分) 要使带电质点经过x轴,圆周的直径为 (2分)
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练习册系列答案
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如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系O-xyz,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子从原点O以速度v沿x轴正方向出发,下列说法正确的是( )
A、若电场、磁场分别沿y轴正方向和x轴正方向,粒子只能做曲线运动 | B、若电场、磁场均沿y轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动 | C、若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴负方向,粒子有可能做匀速直线运动 | D、若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴正方向,粒子有可能做平抛运动 |