如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取空间直角坐标系Oxyz(x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上),匀强磁场方向与xOy平面平行,且与x轴的夹角为

如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取空间直角坐标系Oxyz(x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上),匀强磁场方向与xOy平面平行,且与x轴的夹角为

题型:不详难度:来源:
如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取空间直角坐标系Oxyz(x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上),匀强磁场方向与xOy平面平行,且与x轴的夹角为530,已知重力加速度为g。
小题1:当电场方向与磁场方向相同时,一电荷量为+q质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度做匀速直线运动,求电场强度E的大小及对应的磁感应强度B的大小;
小题2:当一电荷量为-q质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度通过y轴上的点P(0,0.72h,0)时,改变电场强度大小和方向,同时也改变磁感应强度的大小,使带电质点做匀速圆周运动且能够经过x轴,问电场强度和磁感应强度的大小满足什么条件?
小题3:在满足(1)的条件下,当带电质点通过y轴上的点P(0,0.72h,0)时,撤去匀强磁场,求带电质点落在xOz平面内的位置坐标。
答案

小题1:
小题2:
小题3:N(
解析
(1)在xoy平面内质点受力如图所示,电场力方向与磁场力方向垂直,
根据物体的平衡条件有:
 ………………………………………(2分)

 ……………………………………(2分)
解得: ………………………………………………(1分)
 …………………………………………(1分)
(2)当电场力和重力平衡时,带电质点只受洛伦兹力作用,在方向和方向所在直线
决定平面内做匀速圆周运动

则有:E"q="mg " ……………………………………(1分)
解得: 方向竖直向下……………………(1分)
要使带电质点经过x轴,圆周的直径
…………………………(2分)
根据  …………………………(2分)
解得:  ………………………………(1分)
(3)如图所示,撤去磁场后,带电质点受到重力mg和电场力作用,其合力沿PM方向并与方向垂直,大小等于,故带电质点在与xOz平面成370角的平面内作类平抛运动。   

由牛顿第二定律………………………………(1分)
解得a="0.6g          " …………………………………… (1分)
设经时间t到达xOz平面内的点N(x;y,z),由运动的分解可
沿方向   ………………………………(1分)
沿PM方向    …………………………(2分)
 …………………………(1分)
联立解得   ………………………………(1分)
则带电质点落在N()点。………………………………………(1分)
举一反三
如图所示,MN是相距为d 的两平行金属板,O为两金属板中心处正对的两个小孔,N板的右侧空间有磁感应强度大小均为B且方向相反的两匀强磁场区,图中虚线CD为两磁场的分界线,CD线与N板的距离也为d.在磁场区内适当位置放置一平行磁场方向的薄挡板PQ,并使之与O连线处于同一平面内.
现将电动势为E的直流电源的正负极按图示接法接到两金属板上,有O点静止释放       的带电粒子(重力不计)经MN板间的电场加速后进入磁场区,最后恰好垂直撞上挡板PQ而停止运动。试求:

小题1:带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;
小题2:带电粒子的电性和比荷 
小题3:带电粒子在电场中运动的时间t1与在磁场中运动的时间t2的比值.
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(12分)如图所示,质量kg的小球,带有C的正电荷,套在一根与水平方向成角的足够长绝缘杆上。小球可以沿杆滑动,与杆间的动摩擦因数,这个装置放在磁感应强度T的匀强磁场中,求小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度。(g=10m/s2

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.如图所示为一速度选择器,两极板P、Q之间距离为d,且P接电源负极,Q接正极;板内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v流经磁场时恰好不偏转(不计重力),则两极板必须加上一定电压U;则下列说法中正确的是(   )
A.U=Bvd,粒子一定带正电
B.U=Bv,粒子一定带负电
C.U=Bvd,粒子一定从a运动到b
D.U=Bvd,粒子可能从b运动到a

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在如图所示竖直平面坐标系内,在第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平方向的匀强电场,磁感应强度为B,电场强度E1的大小和方向未知。质量为、带电量为q的液滴从p点沿图中虚线匀速运动到原点o进入第二象限,在第二象限内存在水平向右的匀强电场,其场强大小为E2。已知P点坐标为(4L,-3L),重力加速度为g。求:

小题1: E1的方向和大小。
小题2:液滴在第四象限匀速运动的速度大小。
小题3:液滴通过0点后再次通过轴时的坐标。
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如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l =" O.5" m,左端通过导线与阻值R =3Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上,磁感应强度B = O.2T的匀强磁场。一根阻值r =O.5Ω、质量m = O.2kg的金属棒在恒力F ="2" N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,经过t ="1" s刚好进入磁场区域。求金属棒刚进入磁场时:

小题1:金属棒切割磁场产生的电动势;
小题2:小灯泡两端的电压和金属棒受安培力。
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