(2005·全國)在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(z軸正方向豎直向上),如下圖所示.已知電場方向沿z軸正方向,場強(qiáng)大小為E;磁場方向沿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:一質(zhì)量為m、帶電荷量為的從原點(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?若能,m、q、E、B、v及g應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系?若不能,說明理由.

     

答案:略
解析:

思路分析:已知帶電質(zhì)點(diǎn)受到的電場力為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軸上做勻速運(yùn)動,則它受的洛倫茲力必沿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)動必分別有

         、

  或      、

  假設(shè)質(zhì)點(diǎn)在y軸上做勻速運(yùn)動,即無論沿y軸正方向還是負(fù)方向,洛倫茲力都為0,要質(zhì)點(diǎn)做勻速運(yùn)動必有

qE=mg            、

  假設(shè)質(zhì)點(diǎn)在z軸上做勻速運(yùn)動,則它受的洛倫茲力必平行于x軸,而電場力和重力都平行于z軸,三力的合力不可能為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.

規(guī)律技巧總結(jié):分清楚電場、磁場方向與電場力、磁場力及重力的空間方向關(guān)系,還要判斷電場力、重力、磁場力三力平衡的各種可能情況.


練習(xí)冊系列答案
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A.從ab面射出

B.從ac面射出

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A.電容變大,質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動

B.電容變大,質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動

C.電容變小,質(zhì)點(diǎn)保持靜止

D.電容變小,質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動

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