Question

空間某區(qū)域有相互平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度E，方向豎直向下，磁場(chǎng)在圖中未畫出，現(xiàn)由上向下觀察一帶電的單擺沿順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并且在t時(shí)間內(nèi)運(yùn)行了n周，已知小球的質(zhì)量為m，擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度為g，試求：

(1)、小球帶何種電荷，電量是多少？

(2)、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向？

(3)、若突然撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)？繩中的張力是多大？

Answer 1

見(jiàn)解析

解析:

(1)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力是變力，說(shuō)明重力與電場(chǎng)力是二力平衡的，只有洛侖茲力提供向心力。

mg=Eq

q=mg/E                            (2分)

為負(fù)電荷所受電場(chǎng)力才是向上的。     (2分)

(2) 洛侖茲力提供向心力得

                (4分)

                   (2分)

(3) 突然撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)，洛侖茲力消失，重力與電場(chǎng)力仍是平衡的，小球?qū)⒀厮矔r(shí)速度方向做離心運(yùn)動(dòng)，但由于有長(zhǎng)為L(zhǎng)輕繩的約束，應(yīng)該是

以L為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)      (3分)

瞬時(shí)速度為

         (3分)

據(jù)繩的拉力提供向心力得

                (3分)