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.
问题描述:
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.
答
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=
和磁感应强度B的大小得B=mgtgθ q
.mg qυcosθ
答案解析: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.
考试点:带电粒子在混合场中的运动.
知识点: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.