Question

解 ：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伏/米,磁感应强度的大小B=0．15特.今有一个带负电的质点以v=20米/秒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）.

Answer 1

根据带电质点做匀速直线运动的条件,得知此带电质点所受的重力、电场力和洛仑兹力的合力必定为零.由此推知此三个力在同一竖直平面内,如右图所示,质点的速度垂直纸面向外.

解法一:由合力为零的条件,可得

     ①

求得带电质点的电量与质量之比

       ②

代入数据得库/千克  ③

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之间夹角为,则有

qEsin=qvBcos,

解得  ④

即磁场是沿着与重力方向夹角=arctg0.75,且斜向下方的一切方向.

解法二:因质点带负电,电场方向与电场力方向相反,因而磁砀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,由合力为零的条件,可得

qEsin=qvBcos,                                               ①

qEcos+qvBsin=mg, 

解得   ③

代入数据得   库/千克  ④ 

  ⑤                           

即磁场是沿着与重力方向成夹角=arctg0.75,且斜向下方的一切方向.