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在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电荷量为q,在此电场中恰能沿竖直方向做匀速直线运动,求此区域的

219 2023-01-06 06:10 殷中    手机版

一、在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电荷量为q,在此电场中恰能沿竖直方向做匀速直线运动,求此区域的电场强度的大小和方向?

qU=mg

E=U/d

方向竖直向上

二、(高中物理)洛伦兹力和电场力问题:如图所示空间中,存在电场强度为E的匀强电场,同时存在沿x轴负方向

因为洛伦兹力向上。

因为并没有沿着电场方向运动

三、为什么一束持续电子流在电场力作用下做匀加速直线运动,则在其周围空间 产生稳定的磁场

因为电荷在特定点的速度是一定的,所以在垂直于电子流方向的截面上其产生的磁场也是稳定的,把所有经过的点综合起来就可以知道其周围空间的磁场是稳定的了。不过虽然磁场稳定,但强度在延电子流方向上不均匀(变大)。

四、为什么一束持续电子流在电场力作用下做匀加速直线运动,则在其周围空间 产生稳定的磁场

因为电荷在特定点的速度是一定的,所以在垂直于电子流方向的截面上其产生的磁场也是稳定的,把所有经过的点综合起来就可以知道其周围空间的磁场是稳定的了。不过虽然磁场稳定,但强度在延电子流方向上不均匀(变大)。

五、(2010?盐城三模)如图所示,空间匀强电场的场强大小为E、方向沿着负y方向,匀强磁场的磁感应强度大小为B

带电粒子在复合场中的运动可看成是两个分运动的合运动:一个是沿+x轴以速度v1作匀速直线运动;

一个是在xoy平面内受洛仑兹力作用以速率v2做匀速圆周运动.

由Bqv1=qE

知:v1=

E

B ,

v2=v0-v1=

E

B .

(1)设带电粒子以速率v2在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,

由Bqv2=m

v 2

2

R

得R=

mv2

Bq =

Em

B2q

带电粒子能够到达离x轴最远的距离ym=2R=

2mE

B2q

(2)从开始到t=

2πm

Bq 的时间内,粒子沿x轴运动的距离S=v1t=

2πmE

B2q

(3)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=

2πm

Bq

当t=

2πm

Bq =T时,带电粒子恰好回到x轴处,分运动的速度v1与v2的方向相同,

此时带电粒子的速度仍为v0,方向沿+x方向.

撤去电场后,带电粒子受洛仑兹力和阻力作用,且洛仑兹力与阻力始终垂直.

设某瞬时的速度为v,加速度为a,根据牛顿第二定律

(Bqv)2+f2 =ma

 即 a=

(Bqv)2+(kv)2

m

取微小时间△t,速度变化量为

△v=a△t=

B2q2+k2

m v△t

v△t=

m△v

B2q2+k2

则电场撤去后粒子还能发生的位移大小

S=

 

  v△t=

 

 

m△v

B2q2+k2 =

mv0

B2q2+k2

答:(1)带电粒子能够到达离x轴最远的距离

2mE

B2q

(2)从开始到t=

2πm

Bq 的时间内,粒子沿x轴运动的距离

2πmE

B2q .

(3)在t=

2πm

Bq 时刻撤去电场,粒子在以后的运动中,还受到与速度大小成正比、方向相反的阻力作用,即f=kv(k为已知常数).则电场撤去后粒子还能发生的位移大小为

mv0

B2q2+k2 .

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