在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(z軸正方向豎直向上)，如圖11-17所示.已知電場(chǎng)方向沿z軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小為E；磁場(chǎng)方向沿y軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B；重力加速度為g.問(wèn)：一質(zhì)量為m、電荷量為+q的從原點(diǎn)出發(fā)的質(zhì)點(diǎn)能否在坐標(biāo)軸（x、y、z）上以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)？若能，m、q、E、B、v及g應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系；若不能，說(shuō)明理由.

圖11-17

解析：已知帶電質(zhì)點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為qE，方向沿z軸正方向；質(zhì)點(diǎn)受到的重力為mg，沿z軸的負(fù)方向.

假設(shè)質(zhì)點(diǎn)在x軸方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則它受到的洛倫茲力必沿z軸正方向（當(dāng)v沿x軸正方向）或沿z軸負(fù)方向（當(dāng)v沿x軸負(fù)方向），要質(zhì)點(diǎn)做勻速運(yùn)動(dòng)必分別有

qvB+qE=mg                                                                  ①

或qE=qvB+mg                                                               ②

假設(shè)質(zhì)點(diǎn)在y軸方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則無(wú)論沿y軸正方向或沿y軸負(fù)方向，它受到的洛倫茲力都為0，要質(zhì)點(diǎn)做勻速運(yùn)動(dòng)必須

qE=mg                                                                      ③

假設(shè)質(zhì)點(diǎn)在z軸方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則它受到的洛倫茲力必平行于x軸，而電場(chǎng)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(diǎn)不可能在z軸上做勻速運(yùn)動(dòng).

答案：①質(zhì)點(diǎn)在x軸方向上做勻速運(yùn)動(dòng)：qvB+qE=mg或qE=mg+qvB

②質(zhì)點(diǎn)在y軸方向上做勻速運(yùn)動(dòng)：qE=mg

③質(zhì)點(diǎn)不可能在z軸方向上做勻速運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）．勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）在滿足（1）的條件下，當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)y軸上的點(diǎn)P（0，h，0）時(shí)，撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求帶電質(zhì)點(diǎn)落在Oxz平面內(nèi)的位置；
（3）當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過(guò)y軸上的點(diǎn)P（0，h，0）時(shí)，改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過(guò)x軸，問(wèn)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2007?武漢模擬）如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)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(diǎn)O以速度v沿x軸正方向出發(fā)．下列說(shuō)法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系oxyz（z軸正方向豎直向上），如圖所示．已知電場(chǎng)方向或磁場(chǎng)方向可以分別沿x軸、y軸或z軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小為E；磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)出發(fā)的質(zhì)點(diǎn)在下列條件下能在坐標(biāo)軸（x，y，z）上做直線運(yùn)動(dòng)的是（　　）
A、如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向，磁場(chǎng)方向沿x軸正方向，當(dāng)mg=Bqv時(shí)，質(zhì)點(diǎn)可以沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)B、如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向，磁場(chǎng)方向沿x軸正方向，當(dāng) Eq=Bqv時(shí)，質(zhì)點(diǎn)可以沿z 軸做直線運(yùn)動(dòng)C、如果電場(chǎng)方向沿z軸正方向，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向，當(dāng)mg＞Eq時(shí)，質(zhì)點(diǎn)可以沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)D、如果電場(chǎng)方向沿z軸正方向，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向，當(dāng)mg＜Eq時(shí)，質(zhì)點(diǎn)可以沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）．勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）當(dāng)同樣的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過(guò)y軸上的點(diǎn)P（0，h，0）時(shí)，改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過(guò)x軸，問(wèn)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小各滿足什么條件？

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