7帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

1、35.一電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以一固定的正電荷為圓心在一圓軌道上運(yùn)行，磁場(chǎng)方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面，電場(chǎng)力恰好是磁場(chǎng)作用在電子上的磁場(chǎng)力的3倍，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B。那么，電子運(yùn)動(dòng)的可能的角速度為（）BD無詳解1解：以擺球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)機(jī)械能守恒 mgL= mv2當(dāng)擺球向左經(jīng)最低位置時(shí)，由向心力公式 F mg F洛 = （mv2） /L 又 F洛 =Bqv聯(lián)立以上各式： F=3mg + Bq當(dāng)擺球向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)， F洛 的方向則向上，那么 F + F洛 mg = （mv2） /L聯(lián)立解得： F=3mg Bq34. 如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一與磁感線垂直

2、且水平放置，長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕繩，拉一質(zhì)量為m，帶有q電荷量的擺球。若擺球可以沿圓弧往復(fù)擺動(dòng)。試求擺球通過最低位置時(shí)繩上的拉力F。mgFF洛v有詳解F洛236.一個(gè)帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 則該帶電微粒必然帶_，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開. 若已知圓半徑為r，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則線速度大小為_. 由左手定則得逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) mgqEEBF洛帶負(fù)電；v有詳解337一個(gè)帶電液滴從距正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的區(qū)域上邊緣H高處自由下落，進(jìn)入該復(fù)合場(chǎng)，并做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，方向如圖所示已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蛲?，則液滴的電性是_電，電場(chǎng)方向?yàn)開圓周的

3、半徑為_解：進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí) 微粒做圓周運(yùn)動(dòng), 受到的電場(chǎng)力與重力平衡,洛倫茲力提供向心力，粒子帶負(fù)電。而電場(chǎng)力方向一定豎直向上,電場(chǎng)方向向下。mgqEF洛有詳解440.設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，已知一離子在電場(chǎng)力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略重力，以下說法正確的是( )A這離子必帶正電荷BA點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度C離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大D離子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，將沿原曲線返回A點(diǎn)ABC有詳解5（2）離子具有速度后，它就在向下的電場(chǎng)力F及總與速度方向垂直的f洛作用下沿ACB曲線運(yùn)動(dòng)，因f洛不做功，電場(chǎng)力做功

4、等于動(dòng)能的變化，而離子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為零，所以從A到B電場(chǎng)力所做的總功為零。離子在B點(diǎn)與A點(diǎn)的電勢(shì)能相等，即B點(diǎn)與A點(diǎn)位于同一高度，選B。（3）因C點(diǎn)為軌道最低點(diǎn)，離子從A運(yùn)動(dòng)到C電場(chǎng)力做功最多，C點(diǎn)具有的動(dòng)能最大，所以離子在C點(diǎn)速度最大，選C。（4）離子在B點(diǎn)的狀態(tài)與A點(diǎn)的狀態(tài)（速度為零，電勢(shì)能相等）相同，如果右側(cè)仍有同樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的疊加區(qū)域，離子就將在B之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運(yùn)動(dòng)，因此，離子是不可能沿原曲線返回A點(diǎn)的。 （1）板間電場(chǎng)方向向下，離子由A點(diǎn)靜止釋放后是向下運(yùn)動(dòng)，可見電場(chǎng)力一定向下，所以離子必帶正電荷，選A。qEf633、如圖所示，在y0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向

5、；在y0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過y軸上yh處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x2h處的 P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過y軸上y-2h處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。求（l）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。（2）粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向。（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。h2h2h無詳解739、地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成角的直線MN運(yùn)動(dòng)由此可以判斷 ( )A如果油滴帶正電，它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn) B如果油滴帶正電，它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)C如果水平電場(chǎng)方向向

6、左， 油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D如果水平電場(chǎng)方向向右， 油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)MNBA C 無詳解838在某地上空同時(shí)存在著勻強(qiáng)的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m的帶正電小球，在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，關(guān)于場(chǎng)的分布情況可能的是 （ ）vA該處電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向重合B電場(chǎng)豎直向上，磁場(chǎng)垂直紙面向里C電場(chǎng)斜向里側(cè)上方，磁場(chǎng)斜向外側(cè)上方， 均與v垂直D電場(chǎng)水平向右，磁場(chǎng)垂直紙面向里A B C有詳解9vEBmgqvBqED.滿足qvB= mg開始可向右加速運(yùn)動(dòng)，v增大, qvB增大不可能向右直線運(yùn)動(dòng)B.vEBmgqvBqE滿足qvB+ qE= mg可向右勻速直線運(yùn)動(dòng)mgBEqvBqEv左視圖A

7、.滿足合力為0，可向右勻速直線運(yùn)動(dòng)mgEqvBqEvB左視圖C.滿足合力為0，可向右勻速直線運(yùn)動(dòng)1042、設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E = 4.0v/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B = 0.15T。今有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以速度v =20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)垂直于場(chǎng)強(qiáng)的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，求（1）此帶電質(zhì)點(diǎn)的比荷q/m；（2）磁場(chǎng)的方向。解（1）由于粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向相同的復(fù)合場(chǎng)中作垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向的運(yùn)動(dòng)，因此它受到的電場(chǎng)力和洛侖茲力的方向相垂直，這兩個(gè)力的合力必不等于零；但質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此該質(zhì)點(diǎn)受合外力必為零。根據(jù)上面的論述可知，該質(zhì)點(diǎn)除了受電場(chǎng)力和洛侖茲力之外，一定還需考慮該質(zhì)點(diǎn)受的重力，且三力的合力為零。由此可知：代入題設(shè)數(shù)據(jù)可得： q/m = 2 c/kg（2）所以磁場(chǎng)方向與豎直方向的夾角為：EqqvBmgE/Btan = qvB/Eq = vB/E = 0.75 = 37o（注意：磁場(chǎng)的方向并不唯一，所有可能磁場(chǎng)的方向構(gòu)成了圓錐面）EqmgE/B11