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Oxy

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Oxyzx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

1.一质量为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,求满足条件的电场强度的最小值及对应的磁感应强度

2.在满足(1)的条件下,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;

3.当带电质点沿平行于z轴负方向以速度v0通过y轴上的点时,改变电场强度大小和方向,同时改变磁感应强度的大小,要使带点质点做匀速圆周运动且能够经过x轴,问电场强度E和磁感应强度B大小满足什么条件?

 

答案

 

1.

2.N,0,

3.

解析:(1)如图所示,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分)

     (1分)

解得   (1分)

         (1分)

(2)如图所示,撤去磁场后,带电质点受到重力和电场力qEmin作用,其合力沿PM方向并与v0方向垂直,大小等于=,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          

解得         (1分)

设经时间t到达Oxz平面内的点Nx,y,z),由运动的分解可得

沿v0方向    (1分)

沿PM方向     (1分)

又       (1分)

                    (1分)

联立解得             (2分)

则带电质点落在N,0,)点 (1分)

(或带电质点落在Oxz平面内,的位置)

    (3)当电场力和重力平衡时,带点质点才能只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动

则有:                (1分)

得:                  (1分)

要使带点质点经过x轴,圆周的直径为   (1分)

根据

                          (1分)

 

相关题目

Makoto、Mr. Zheng、Mr. Zhu、Jack 和Xiao Wang 正在广州寻找合适的餐
Makoto、Mr. Zheng、Mr. Zhu、Jack 和Xiao Wang 正在广州寻找合适的餐厅,第61-65题是对他们个人情况的介绍。阅读下列餐厅的信息(A、B、C、D、E、F), 选出符合
(08广东实验中学三模)液态锂离子电池是Li+嵌入化合物的二
(08广东实验中学三模)液态锂离子电池是Li+嵌入化合物的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2,负极采用碳电极,充电后成为锂-碳层间化合物LixC6(0<
下列对实验现象的描述或实验操作正确的是           
下列对实验现象的描述或实验操作正确的是                        (      ) A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾  B.点燃或加热可
光合作用的原料是(   ) A.二氧化碳和水B.二氧化碳和氧
光合作用的原料是(   ) A.二氧化碳和水B.二氧化碳和氧气 C.有机物和氧气D.有机物和二氧化碳
仔细分析下列表格中烃的排列规律,判断排列在第15位烃的分
仔细分析下列表格中烃的排列规律,判断排列在第15位烃的分子式是 123456789……C2H2C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8C4H6C4H8C4H10……A.C6H12              B.C6H14    
中国的诗词歌赋、名言警句常常蕴含着丰富的哲理。下列组
中国的诗词歌赋、名言警句常常蕴含着丰富的哲理。下列组合选项中,两者都蕴含量变引起质变哲理的是 A.干淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金;锲而不
如图,在四棱锥P—ABCD中,底面为直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°
如图,在四棱锥P—ABCD中,底面为直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC,M、N分别为PC、PB的中点.(Ⅰ)求证:PB⊥DM;(Ⅱ)求CD与平面ADMN所
点关于直线的对称 若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线l:Ax+
点关于直线的对称 若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线l:Ax+By+C=0对称,则由方程组 可得点P1关于l对称的点P2的坐标(x2,y2)(其中A≠0,x1≠x2).

最新题目