如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上)。匀强磁场方向与Oxy平面平行,且与x轴的夹角为,重力加速度为g。一质量为m、电荷量为的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动。
(1)求电场强度的最小值及对应的磁感应强度;
(2)若电场强度为最小值,当带电质点通过y轴上的点时,撤去匀强磁场,求带电质点落在Oxz平面内的位置。
(1)如图答1所示,带电质点受到重力mg(大小及方向均已知)、洛伦兹力qv0B(方向已知)、电场力qE(大小及方向均未知)的作用做匀速直线运动。根据力三角形知识分析可知:当电场力方向与磁场方向相同时,场强有最小值。根据物体的平衡规律有
①
②
由①②得
(2)如图答2所示,撤去磁场后,带电质点受到重力mg和电场力qEmin作用,其合力沿PM方向并与v0方向垂直,大小等于qv0B,故带电质点在与Oxz平面成角的平面内作类平抛运动。
由牛顿第二定律 ③
解得 a=g/2
设经时间t到达Oxz平面内的点N(x,y,z),由运动的分解可得
沿v0方向 ④
沿PM方向 ⑤
又 ⑥
⑦
联立③~⑦解得
所以,带电质点落在N(,0,2)点(或带电质点落在Oxz平面内,的位置)
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
A、若电场、磁场分别沿y轴正方向和x轴正方向,粒子只能做曲线运动 | B、若电场、磁场均沿y轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动 | C、若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴负方向,粒子有可能做匀速直线运动 | D、若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴正方向,粒子有可能做平抛运动 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com