在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(z軸正方向豎直向上),如圖10所示.已知電場方向沿z軸正方向,場強大小為E;磁場方向沿y軸正方向,磁感應強度的大小為B;重力加速度為g.問:一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的從原點出發(fā)的質(zhì)點能否在坐標軸(x,y,z)上以速度v做勻速運動?若能,m、q、E、B、v及g應滿足怎樣的關(guān)系?若不能,說明理由.

圖10

解析:已知帶電質(zhì)點受到的電場力為qE,方向沿z軸正方向,質(zhì)點受到的重力為mg,沿z軸的負方向.假設(shè)質(zhì)點在x軸方向上做勻速運動,則它受到的洛倫茲力必沿z軸正方向(當v沿x軸正方向)或沿z軸負方向(當v沿x軸負方向),要質(zhì)點做勻速運動必分別由qvB+qE=mg或qE=qvB+mg

假設(shè)質(zhì)點在y軸方向上做勻速運動,則無論沿y軸正方向或沿y軸負方向它受到的洛倫茲力都為0,要質(zhì)點做勻速運動必須

qE=mg

假設(shè)質(zhì)點在z軸方向上做勻速運動,則它受到的洛倫茲力必平行于x軸,而電場力和重力都平行于z軸,三者的合力不可能為0,與假設(shè)矛盾,故質(zhì)點不可能在z軸上做勻速運動.

答案:①質(zhì)點在x軸方向上做勻速運動,qvB+qE=mg或qE=mg+qvB.

②質(zhì)點在y軸方向上做勻速運動:qE=mg.

③質(zhì)點不可能在z軸方向上做勻速運動.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上).勻強磁場方向與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)點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動,求滿足條件的電場強度的最小值Emin及對應的磁感應強度B;
(2)在滿足(1)的條件下,當帶電質(zhì)點通過y軸上的點P(0,h,0)時,撤去勻強磁場,求帶電質(zhì)點落在Oxz平面內(nèi)的位置;
(3)當帶電質(zhì)點沿平行于z軸負方向以速度v0通過y軸上的點P(0,h,0)時,改變電場強度大小和方向,同時改變磁感應強度的大小,要使帶點質(zhì)點做勻速圓周運動且能夠經(jīng)過x軸,問電場強度E和磁感應強度B大小滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?武漢模擬)如圖所示,在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系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O以速度v沿x軸正方向出發(fā).下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

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

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系oxyz(z軸正方向豎直向上),如圖所示.已知電場方向或磁場方向可以分別沿x軸、y軸或z軸正方向,場強大小為E;磁感應強度的大小為B;重力加速度為g.一質(zhì)量為m,帶電量為+q的從原點出發(fā)的質(zhì)點在下列條件下能在坐標軸(x,y,z)上做直線運動的是( 。
A、如果電場方向沿y軸正方向,磁場方向沿x軸正方向,當mg=Bqv時,質(zhì)點可以沿y軸做直線運動B、如果電場方向沿y軸正方向,磁場方向沿x軸正方向,當 Eq=Bqv時,質(zhì)點可以沿z 軸做直線運動C、如果電場方向沿z軸正方向,磁場方向沿y軸正方向,當mg>Eq時,質(zhì)點可以沿x軸做直線運動D、如果電場方向沿z軸正方向,磁場方向沿y軸正方向,當mg<Eq時,質(zhì)點可以沿x軸做直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上).勻強磁場方向與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)點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動,求滿足條件的電場強度的最小值Emin及對應的磁感應強度B;
(2)當同樣的帶電質(zhì)點沿平行于z軸負方向以速度v0通過y軸上的點P(0,h,0)時,改變電場強度大小和方向,同時改變磁感應強度的大小,要使帶點質(zhì)點做勻速圓周運動且能夠經(jīng)過x軸,問電場強度E和磁感應強度B大小各滿足什么條件?

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