题目内容
如图所示,匀强电场方向水平向右,匀强磁场方向垂直纸面向里,质量为m,带电量为 q的粒子以速度v与磁场垂直,与电场成45°角射入恰能做匀速直线运动(重力加速度为g).求:磁感应强度B的大小.
分析:由带电粒子所受的洛伦兹力与v垂直,电场力方向与电场线平行,粒子如图所示方向在磁场中运动,如果只受到电场力与洛伦兹力作用,合力不可能为零,也就不可能做匀速直线运动.由此可知本题必须考虑到微粒所受的重力,才可能使微粒做匀速直线运动.对粒子进行正确的受力分析,做出受力分析图,可求出磁感应强度的大小.
解答:解:
假设粒子不带正电,则所受电场力方向水平向左,洛伦兹力方向斜向右下方与v垂直,可以从力的平衡条件判断出这样的粒子不可能做匀速直线运动,所以粒子应带正电荷,受力情况如图所示,根据合外力为零得:
qvBcos45°=mg
∴B=
答:磁感应强度B的大小为
.
假设粒子不带正电,则所受电场力方向水平向左,洛伦兹力方向斜向右下方与v垂直,可以从力的平衡条件判断出这样的粒子不可能做匀速直线运动,所以粒子应带正电荷,受力情况如图所示,根据合外力为零得:
qvBcos45°=mg
∴B=
| ||
qv |
答:磁感应强度B的大小为
| ||
qv |
点评:该题考察了带电粒子在复合场中的运动,此类型题的分析方法为:
1确定研究对象
2注意进行五个分析:
①受力分析;②过程分析;③状态分析;④做功分析(能量的转化分析);⑤守恒条件分析.
1确定研究对象
2注意进行五个分析:
①受力分析;②过程分析;③状态分析;④做功分析(能量的转化分析);⑤守恒条件分析.
练习册系列答案
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如图所示,在竖直方上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b.不计空气阻力,则( )
A、小球一定带正电 | B、电场力跟重力平衡 | C、小球在从a点运动到b点的过程中,电势能一定增大 | D、小球在运动过程中机械能守恒 |