题目内容
如图1所示,匀强电场方向向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与磁场垂直且与电场成45°角射入复合场中,恰能做匀速直线运动,求电场强度E和磁感应强度B的大小.
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【试题分析】
由于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,微粒沿如图1所示方向进入磁场中,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.
假设粒子带负电,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,同学们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2所示.
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根据合外力为零可得
mg=qvBsin45°
qE=qvBcos45°
由以上两式可得B=
,E=
.
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