题目
如图所示,质量为m,带电量为+q的液滴,以速度v沿与水平成450角斜向上进入正交的足够大匀强电场和匀强磁场叠加区域,电场强度方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,液滴在场区做直线运动.重力加速度为g,试求:
(1)
电场强度E和磁感应强度B各多大?
(2)
当液滴运动到某一点A时,电场方向突然变为竖直向上,大小不改变,不考虑因电场变化而产生的磁场的影响,此时液滴加速度多少?
(3)
在满足(2)的前提下,粒子从A点到达与A点在同一水平线上的B点(图中未画出)所用的时间.
答案: 解:滴带正电,液滴受力如图所示: 根据平衡条件,有:Eq=mgtanθ=mg qvB=mgcosθ=2mg 故: E=mgq ; B=2mgqv
解:电场方向突然变为竖直向上,大小不改变,故电场力与重力平衡,洛伦兹力提供向心力,粒子做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有: a=F合m=2g
解:电场变为竖直向上后,qE=mg,故粒子做匀速圆周运动, 由 T=2πmqB t=34T 可得 t=32πv4g