某空间区域存在匀强电场和匀强磁场,匀强电场的电场强度为0.5N/C,一带电量为q=+10-3C,质量为m=3×10-5kg的油滴从高5m处落入该区域后,恰好做匀速直线运动(忽略空气阻力的作

◎ 题目

某空间区域存在匀强电场和匀强磁场,匀强电场的电场强度为0.5N/C,一带电量为q=+10-3C,质量为m=3×10-5kg的油滴从高5m处落入该区域后,恰好做匀速直线运动(忽略空气阻力的作用),求匀强磁场的磁感应强度的最小值.(重力加速度g=10m/s2)

◎ 答案

 4×10-2T

◎ 解析

带电油滴进入电场和磁场区域后做匀速直线运动,所以油滴处于受力平衡状态,油滴受力如右图所示.由于进入场区时速度竖直向下,所以磁场力F洛一定在水平方向上,与重力垂直,所以电场力F在水平方向的分力等于磁场力F洛,在竖直方向的分力等于重力G.
F=qE=0.5×10-3N=5×10-4N①
mg=3×10-4N②
设F与竖直方向的夹角为θ,竖直方向上有:
mg=Fcosθ③
水平方向上有:F洛=Fsinθ④
①②③④式可得:F洛=4×10-4N
设油滴下落到场区时的速度为v,v==10m/s
当速度与磁场垂直时,粒子所受的洛伦兹力最大.所以,当磁场与速度垂直时,磁场的磁感应强度最小,设磁感应强度的最小值为B.
F洛=qvB,B==T=4×10-2T

◎ 知识点

    专家分析,试题“某空间区域存在匀强电场和匀强磁场,匀强电场的电场强度为0.5N/C,一带电量为q=+10-3C,质量为m=3×10-5kg的油滴从高5m处落入该区域后,恰好做匀速直线运动(忽略空气阻力的作…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐