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4.如图所示,某空间同时存在正交的匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,电场线与水平方向的夹角为θ,一质量为m,电荷量大小为q的微粒以速度v沿电场线方向进入该空间,恰好沿直线从P点运动到Q点.下列说法正确的是( )A. | 该微粒可能带负电 | |
B. | 微粒从P到Q的运动可能是匀变速运动 | |
C. | 磁场的磁感应强度大小为$\frac{mgcosθ}{qv}$ | |
D. | 电场的场强大小为$\frac{mgcosθ}{q}$ |
分析 粒子从P沿直线运动到Q,必定做匀速直线运动,根据左手定则和平衡条件可判断电性,并可求出B和E.
解答 解:A、若粒子带正电,电场力方向PQ,洛伦兹力垂直于PQ线斜向左上方,则电场力、洛伦兹力和重力可能平衡.若粒子带负电,电场力方向QP,洛伦兹力垂直于PQ线斜向右下方,则电场力、洛伦兹力和重力不可能平衡符合题意.故A错误.
B、粒子如果做匀变速运动,重力和电场力不变,而洛伦兹力变化,粒子不能沿直线运动,与题意不符.故B错误.
C、粒子受力如图:
由平衡条件得:qvB=mgcosθ,解得,B=$\frac{mgcosθ}{qv}$,故C正确;
D、由图qE=mgsinθ,所以E=$\frac{mgsinθ}{q}$.故D错误;
故选:C.
点评 本题是带电粒子在复合场中运动的问题,考查综合分析和解决问题的能力,要抓住洛伦兹力与速度有关的特点.
练习册系列答案
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C. | 航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的 | |
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