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匀强电场的场强为E=5×104N/C,要使一个带电为3×10-15C的负电荷沿着与场强方向成60°的方向做匀速直线运动,则还要施一个大小为
 
N,方向为
 
的其他外力.
分析:电荷做匀速直线运动,处于平衡状态,根据平衡条件求外力F的大小和方向.
解答:解:以电荷为研究对象,分析受力情况:电荷受到电场力和外力,电场力方向与场强方向相同,电场力大小F=qE=5.0×103×3.0×10-15=1.5×10-11N,
根据平衡条件得知,外力大小F=F=1.5×10-11N,方向与电场力相反,即与场强方向相同.
故答案为:1.5×10-11N;沿匀强电场方向.
点评:本题是电荷在电场中平衡问题,按力学平衡问题的解题步骤进行研究.基本题.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图为质谱仪的原理图.电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加速电场加速后,进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E,方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点垂直于MN进入偏转磁场.该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为L,粒子的重力可忽略不计.求:
(1)粒子从加速电场射出时速度v的大小;
(2)速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小;
(3)偏转磁场的磁感应强度B2的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在xoy坐标平面内存在着如图所示的有理想边界的匀强电场和匀强磁场,在x<-2d的区域内匀强电场的场强为E、方向沿+x轴方向,在-2d<x<0的区域内匀强电场的场强为E、方向沿+y轴方向,在x>0的区域内匀强磁场的磁感应强度的大小为
2Em
qd
,方向垂直于该平面向外.一质量为m、带电荷量为+q的微粒从x轴上的x=-3d处由静止释放,经过-2d<x<0的匀强电场区域后进入匀强磁场.求:
(1)微粒到达x=-2d处的速度;
(2)微粒离开电场时沿y轴正方向上的位移;
(3)微粒第一次打到x轴上的坐标.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B,三个场的竖直方向均足够长.一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进人磁场,穿过中间磁场所用的时间t0=
πm6qB
,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面.
求:
(1)中间场区的宽度d;
(2)粒子从a点到b点所经历的时间t;
(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离Sn

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,电场区宽度为L,竖直方向足够长,紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B.一个质量为m、电量为q的带正电的粒子(不计重力)从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,经过tB=πm/4qB 时间穿过中间磁场,进入右边磁场,然后按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b(虚线为场区的分界面),求:
(1)中间磁场的宽度d
(2)带电粒子从a点到b点共经历的时间tab

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