某空間區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為0.5N/C，一帶電量為q＝＋10－3C，質(zhì)量為m＝3×10－5kg的油滴從高5m處落入該區(qū)域后，恰好做勻速直線運(yùn)動(忽略空氣阻力的作用)，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值．(重力加速度g＝10m/s2)

 

　4×10－2T

解析:帶電油滴進(jìn)入電場和磁場區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動，所以油滴處于受力平衡狀態(tài)，油滴受力如右圖所示．由于進(jìn)入場區(qū)時速度豎直向下，所以磁場力F洛一定在水平方向上，與重力垂直，所以電場力F在水平方向的分力等于磁場力F洛，在豎直方向的分力等于重力G.

F＝qE＝0.5×10－3N＝5×10－4N①

mg＝3×10－4N②

設(shè)F與豎直方向的夾角為θ，豎直方向上有：

mg＝Fcosθ③

水平方向上有：F洛＝Fsinθ④

①②③④式可得：F洛＝4×10－4N

設(shè)油滴下落到場區(qū)時的速度為v，v＝＝10m/s

當(dāng)速度與磁場垂直時，粒子所受的洛倫茲力最大．所以，當(dāng)磁場與速度垂直時，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B.

F洛＝qvB，B＝＝T＝4×10－2T

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動軌跡做出“0”字樣，首先，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系，在x1=-0.1m和x2=0.1m處有兩個與y軸平行的豎直界面PQ、MN把空間分成Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ三個區(qū)域，在這三個區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場B3、B2、B1，其大小滿足B2=2B3=2B1=0.02T，方向如圖所示．在Ⅱ區(qū)域中的x軸上、下兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場E1、E2（圖中未畫出），忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng)，ABCD是以坐標(biāo)原點O為中心對稱的正方形，其邊長a=0.2m．現(xiàn)在界面MN上的A點沿x軸正方向發(fā)射一個比荷q/m=1.0×108C/kg的帶正電的粒子（其重力不計），粒子恰能沿圖中實線運(yùn)動，途經(jīng)B、C、D三點后回到A點，做周期性運(yùn)動，軌跡構(gòu)成一個“0”字，已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均作直線運(yùn)動．試求：

（1）粒子自A點射出時的速度大小v0；
（2）電場強(qiáng)度E1、E2的大小和方向；
（3）粒子作一次周期性運(yùn)動所需的時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?日照一模）某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立．roy坐標(biāo)系，在y1=0.1m和y2=一0.1m處有兩個與z軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成I、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，在三個區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場B1、B2、B3其大小滿足B=2=B1=2B3=0.02T，方向如圖甲所示．在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場E1、E2（圖中未畫出），忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng)．ABCD是以坐標(biāo)原點．為中心對稱的正方形，其邊長L=0.2m．現(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷
qm
=108C/kg的帶正電荷的粒子（其重力不計），粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)BCD三點后回到A點并做周期性運(yùn)動，軌跡構(gòu)
成一個“0”字．已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運(yùn)動．
（1）求電場E1、E2的大小和方向．
（2）去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場和磁場，其他條件不變，仍在A處以相同的速度發(fā)射相同的粒子，使粒子運(yùn)動的軌跡成為上、下對稱的“8”字，且運(yùn)動周期不變，請在答題紙中的乙圖上Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內(nèi)重新設(shè)計適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場，并畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡和你所設(shè)計的“場”．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，在和處有兩個與軸平行的水平界面和，它們把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，在三個區(qū)域內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場、、，其   

大小滿足，方

向如圖甲所示．在Ⅱ區(qū)域內(nèi)的軸左右

兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場、(圖中

未畫出)，忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng)．

是以坐標(biāo)原點為中心對稱的正方

形，其邊長．現(xiàn)在界面上的

A處沿軸正方向發(fā)射一比荷的帶正電荷的粒子(重力不計)，粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)B、C、，D三點后回到A點并做周期性運(yùn)動，軌跡構(gòu)成一個“0”字．已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運(yùn)動．

    (1)求、的大小和方向．

    (2)去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場和磁場，其他條件不變，仍在A處以相同的速度發(fā)射相同的粒子，請在Ⅱ和Ⅲ區(qū)城內(nèi)重新設(shè)計適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場，使粒子運(yùn)動的軌跡成為上下對稱的“8”字，且粒子運(yùn)動的周期跟甲圖中相同．請通過必要的計算和分析，求出你所設(shè)計的“場”的大小、方向和區(qū)域，并在乙圖中描繪出帶電粒子的運(yùn)動軌跡和你所設(shè)計的“場”．(上面半圓軌跡已在圖中畫出)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年黑龍江省高三第三次模擬考試?yán)砭C物理部分 題型：計算題

某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系，在y1=0.1m和y2= -0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，在三個區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場B1、B2、B3，其大小滿足B2=2B1=2B3=0.02T，方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場E1、E2（圖中未畫出），忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng). ABCD是以坐標(biāo)原點O為中心對稱的正方形，其邊長L=0.2m�，F(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷q/m=108c/kg的帶正電荷的粒子（重力不計），粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)B、C、D三點后回到A點并做周期性運(yùn)動，軌跡構(gòu)成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運(yùn)動.

（1）求E1、E2場的大小和方向

（2）若去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場和磁場，其他條件不變，仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子，請在Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內(nèi)重新設(shè)計適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場，使粒子運(yùn)動的軌跡成為上、下對稱的“8”字，且粒子運(yùn)動的周期跟甲圖中相同，請通過必要的計算和分析，求出你所設(shè)計的“場”的大小、方向和區(qū)域，并在乙圖中描繪出帶電粒子的運(yùn)動軌跡和你所設(shè)計的“場”（上面半圓軌跡己在圖中畫出）

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，某空間區(qū)域存在正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一帶負(fù)電微粒由a點以一定初速度進(jìn)入該空間區(qū)域并剛好能沿ab直線向上運(yùn)動， 則下列說法中正確的是（     ）

  A．微粒的動能一定增加                                             

  B．微粒的動能一定減少

  C．微粒的電勢能一定減少

  D．微粒的機(jī)械能一定增加

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案