题目内容
设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场.已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0 V/m，磁感应强度的大小B=0.15 T.今有一个带负电的质点以v=20 m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电荷量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示).
1.96 C/kg 磁场方向沿着与重力方向夹角为θ=arctan0.75,且斜向下方的一切方向
解析:
根据带电质点做匀速直线运动的条件，可知此带电质点所受的重力、电场力和洛伦兹力的合力必定为零，这三个力在同一竖直平面内，如图所示，而质点的速度垂直纸面向外.由合力为零的条件，可得
mg=
.
带电质点的电荷量和质量之比为
.
代入数据得
C/kg=1.96 C/kg.
因质点带负电，电场方向与电场力方向相反，因而磁场方向也与电场力方向相反.设磁场方向与重力方向间夹角为θ，则有
qEsinθ=qvBcosθ.
由此解得tanθ=
=0.75
磁场方向是沿着与重力方向夹角为θ=arctan0.75,且斜向下方的一切方向.
练习册系列答案
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