如图所示,水平放置的带电平行金属板AB间距为d,板间电势差为U,水平方向且垂直纸面向里的匀强磁场为B.今有一带电粒子在AB间竖直平面内作半径为R的匀速圆周运动,则带电粒子转动方向为 ___ ,速率为 ___ m/s.
问题描述:
如图所示,水平放置的带电平行金属板AB间距为d,板间电势差为U,水平方向且垂直纸面向里的匀强磁场为B.今有一带电粒子在AB间竖直平面内作半径为R的匀速圆周运动,则带电粒子转动方向为 ___ ,速率为 ___ m/s.
答
知识点:考查粒子在复合场中,做匀速圆周运动,掌握处理的方法与规律,理解牛顿第二定律的应用,与向心力的表达式.
由题意可知,粒子之所以能做匀速圆周运动,是因电场力与重力平衡,所以电场力竖直向上,根据电场线的方向,则粒子带负电,
再根据左手定则可知,粒子沿着顺时针方向转动.
由洛伦兹力表达式有:Bqv=m
;v2 R
而在竖直方向上合力为零,则有:qE=mg,
即:E=
U d
综上可得:v=
.gdBR U
故答案为:顺时针,
.gdBR U
答案解析:根据题意可知,粒子在复合场中做匀速圆周运动,则电场力与重力平衡,只由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,结合左手定则,即可求解.
考试点:带电粒子在混合场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强磁场中的运动.
知识点:考查粒子在复合场中,做匀速圆周运动,掌握处理的方法与规律,理解牛顿第二定律的应用,与向心力的表达式.