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E1的大小和方向未知.质量为m、带电量为q的液滴从p点沿

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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E1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,在第二象限内存在水平向右的 匀强电场,其场强大小为E2.已知P点坐标为(4L,-3L),重力加速度为g.求:
(1)E1的方向和大小.
(2)液滴在第四象限匀速运动的速度大小.
(3)液滴通过0点后再次通过x轴时的坐标.
魔方格

◎ 答案

(1)带电粒子由P运动到O的过程中,粒子受到重力、电场力、洛伦兹力三个力作用,如图所示.故 粒子带负电,电场方向水平向右.
解得:E1=
3mg
4q

(2)
mg
qvB
=
4L
5L
,解得v=
5mg
4qB

(3)液滴进入第二象限后,将速度沿坐标轴分解
魔方格

vx=
4
5
v=
mg
qB
   vy=
3
5
v=
3mg
4qB

液滴沿x轴负方向做匀加速直线运动,沿竖直方向上做竖直上抛运动
t=
2vy
g
=
3m
2qB

水平方向上位移大小x=vxt+
1
2
qE2
m
t2=
3m2g
2q2B2
+
9mE2
8qB2

坐标为(-
3m2g
2q2B2
-
9mE2
8qB2
,0
).
答:(1)E1的方向水平向右,大小为
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