在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(z軸正方向豎直向上),如圖所示。已知電場(chǎng)方向沿z軸正方向,場(chǎng)強(qiáng)大小為E;磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B;重力加速度為g.問(wèn):一質(zhì)量為m、帶電量為+q的從原點(diǎn)出發(fā)的質(zhì)點(diǎn)能否在坐標(biāo)軸(x、y、z)上以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)?若能,m、q、E、B、v及g應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系?若不能,說(shuō)明理由。

已知帶電質(zhì)點(diǎn)受到的電場(chǎng)力qE,方向沿z軸正方向;質(zhì)點(diǎn)受到的重力為mg,沿z軸的負(fù)方向。假設(shè)質(zhì)點(diǎn)在x軸上做勻速運(yùn)動(dòng),則它受的洛倫茲力沿z軸正方向(當(dāng)v沿x軸正方向)或沿z軸負(fù)方向(當(dāng)v沿x軸負(fù)方向),要質(zhì)點(diǎn)做勻速運(yùn)動(dòng)必分別有

         qvB+qE=mg           ①

或       qE=qvB+mg           ②

假設(shè)質(zhì)點(diǎn)在y軸上做勻速運(yùn)動(dòng),則無(wú)論沿y軸正方向還是負(fù)方向,洛倫茲力都為0,要質(zhì)點(diǎn)做勻速運(yùn)動(dòng)必有

          qE=mg               ③

假設(shè)質(zhì)點(diǎn)在z軸上做勻速運(yùn)動(dòng),則它受的洛倫茲力必平行于x軸,而電場(chǎng)力和重力都平行于z軸,三力的合力不可能為0,與假設(shè)矛盾,做質(zhì)點(diǎn)不可能在z軸上做勻速運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上).勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為45°,重力加速度為g.
(1)一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)在滿足(1)的條件下,當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)y軸上的點(diǎn)P(0,h,0)時(shí),撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng),求帶電質(zhì)點(diǎn)落在Oxz平面內(nèi)的位置;
(3)當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過(guò)y軸上的點(diǎn)P(0,h,0)時(shí),改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向,同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過(guò)x軸,問(wèn)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?武漢模擬)如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(z軸正方向豎直向上),一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不能忽略)從原點(diǎn)O以速度v沿x軸正方向出發(fā).下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系O-xyz,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子從原點(diǎn)O以速度v沿x軸正方向出發(fā),下列說(shuō)法正確的是( 。
A、若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿y軸正方向和x軸正方向,粒子只能做曲線運(yùn)動(dòng)B、若電場(chǎng)、磁場(chǎng)均沿y軸正方向,粒子有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C、若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿y軸負(fù)方向和z軸負(fù)方向,粒子有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D、若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿z軸負(fù)方向和y軸正方向,粒子有可能做平拋運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系oxyz(z軸正方向豎直向上),如圖所示.已知電場(chǎng)方向或磁場(chǎng)方向可以分別沿x軸、y軸或z軸正方向,場(chǎng)強(qiáng)大小為E;磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B;重力加速度為g.一質(zhì)量為m,帶電量為+q的從原點(diǎn)出發(fā)的質(zhì)點(diǎn)在下列條件下能在坐標(biāo)軸(x,y,z)上做直線運(yùn)動(dòng)的是(  )
A、如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,當(dāng)mg=Bqv時(shí),質(zhì)點(diǎn)可以沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)B、如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,當(dāng) Eq=Bqv時(shí),質(zhì)點(diǎn)可以沿z 軸做直線運(yùn)動(dòng)C、如果電場(chǎng)方向沿z軸正方向,磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,當(dāng)mg>Eq時(shí),質(zhì)點(diǎn)可以沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)D、如果電場(chǎng)方向沿z軸正方向,磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,當(dāng)mg<Eq時(shí),質(zhì)點(diǎn)可以沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上).勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為45°,重力加速度為g.
(1)一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)當(dāng)同樣的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過(guò)y軸上的點(diǎn)P(0,h,0)時(shí),改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向,同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過(guò)x軸,問(wèn)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小各滿足什么條件?

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