Question

設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場.已知電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場強(qiáng)度的大小E=4.0 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15 T.今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20 m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)做沿垂直場強(qiáng)方向的勻速直線運(yùn)動，求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量與質(zhì)量之比（q/m）以及磁場的方向.

 

Answer 1

【答案】

2.0 ?C/kg?　磁場方向與重力方向夾角為37°

【解析】根據(jù)帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動的條件，得知此帶電質(zhì)點(diǎn)所受的重力、電場力和洛倫茲力的合力必定為零.由此推知此三個(gè)力在同一豎直平面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度垂直紙面向外.

由合力為零的條件，可得：

求得帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比

代入數(shù)據(jù)得

因質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，電場方向與電場力方向相反，因而磁場方向也與電場力方向相反.設(shè)磁場方向與重力方向之間夾角為θ，則有：

解得，即磁場方向與重力方向夾角為37°

思路分析：根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行解題分析

試題點(diǎn)評：本題考查了粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動，關(guān)鍵是清楚粒子的受力情況，以及運(yùn)動情況