在如图所示竖直平面坐标系内,在第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平方向的匀强电场,磁感应强度为B,电场强度E的大小

在如图所示竖直平面坐标系内,在第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平方向的匀强电场,磁感应强度为B,电场强度E的大小和方向未知.质量为m、带电量为q的液滴从p点沿图中虚线匀速运动到原点o进入第二象限.已知P点坐标为(4L,-3L),重力加速度为g.求:
(1)E的方向和大小.
(2)液滴在第四象限匀速运动的速度大小.
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lipizhu 幼苗

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解题思路:(1)粒子在第四象限内受重力、电场力和洛伦兹力平衡,根据共点力平衡得出电场强度的方向和大小.(2)根据共点力平衡求出粒子在第四象限内匀速运动的速度大小.

(1)液滴做匀速直线运动,处于平衡状态,
所受合力为零,则液滴应带负电,受力如图所示:

由图示可知:qE=mgtanθ,tanθ=
yp
xp=[3L/4L]=[3/4],
则E=[3mg/4q],液滴带负电,电场方向水平向右;
(2)cosθ=[mg/qvB],cos=
4L

(4L)2+(−3L)2=[4/5],
解得:v=[5mg/4qB];
答:(1)E的方向水平向右,大小为:[3mg/4q].
(2)液滴在第四象限匀速运动的速度大小为[5mg/4qB].

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律.

考点点评: 本题中质点在复合场运动,分析受力情况,确定质点的运动情况是解题的基础.

1年前

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