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如图所示,匀强电场方向水平向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里.一质量为m、带电量为q的微粒以速度υ与磁场垂直、与电场成θ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.
分析:由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,粒子如图所示方向在磁场中运动,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.对粒子进行正确的受力分析,做出受力分析图,可求出电场强度E和磁感应强度的大小.
解答:解:微粒受力情况如图,根据平衡条,得:
Bqυcosθ-mg=0…①
Bqυsinθ-qE=0…②
由①②式联立得:B=
mg
qυcosθ

E=
mgtgθ
q

答:电场强度E=
mgtgθ
q
和磁感应强度B的大小得B=
mg
qυcosθ
点评:该题考察了带电粒子在复合场中的运动,此类型题的分析方法为:
1确定研究对象
2注意进行五个分析:
①受力分析;②过程分析;③状态分析;④做功分析(能量的转化分析);⑤守恒条件分析.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,OA连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角θ=37°.今有一质量m=3.6×10-4 kg、电荷量q=+9.0×10-4 C的带电小球(可视为质点),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,小球离开C点后做匀速直线运动.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,求:
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在竖直方上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b.不计空气阻力,则(  )
A、小球一定带正电B、电场力跟重力平衡C、小球在从a点运动到b点的过程中,电势能一定增大D、小球在运动过程中机械能守恒

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年山东济宁市泗水一中高二12月质量检测物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为 d ,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从 O 点以速度 v0沿垂直电场方向进入电场,在电场力的作用下发生偏转,从 A 点离开电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半,当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方一致,(带电粒子重力不计)求


(l)粒子从 C 点穿出磁场时的速度v;
(2)电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在电、磁场中运动的总时间。

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年山东德州市某中学高二12月月考物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为 d ,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从 O 点以速度 v0沿垂直电场方向进入电场,在电场力的作用下发生偏转,从 A 点离开电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半,当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方一致,(带电粒子重力不计)求
(l)粒子从 C 点穿出磁场时的速度v;
(2)电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在电、磁场中运动的总时间。

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科目:高中物理 来源:2014届山东济宁市高二12月质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为 d ,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从 O 点以速度 v0 沿垂直电场方向进入电场,在电场力的作用下发生偏转,从 A 点离开电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半,当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方一致,(带电粒子重力不计)求

(l)粒子从 C 点穿出磁场时的速度v;

(2)电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值 E / B ;

(3)粒子在电、磁场中运动的总时间。

 

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