某空間區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.5N/C,一帶電量為q=+10-3C,質(zhì)量為m=3×10-5kg的油滴從高5m處落入該區(qū)域后,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)(忽略空氣阻力的作用),求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值.(重力加速度g=10m/s2)
 4×10-2T
帶電油滴進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以油滴處于受力平衡狀態(tài),油滴受力如右圖所示.由于進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)速度豎直向下,所以磁場(chǎng)力F洛一定在水平方向上,與重力垂直,所以電場(chǎng)力F在水平方向的分力等于磁場(chǎng)力F洛,在豎直方向的分力等于重力G.
F=qE=0.5×10-3N=5×10-4N①
mg=3×10-4N②
設(shè)F與豎直方向的夾角為θ,豎直方向上有:
mg=Fcosθ③
水平方向上有:F洛=Fsinθ④
①②③④式可得:F洛=4×10-4N
設(shè)油滴下落到場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度為v,v==10m/s
當(dāng)速度與磁場(chǎng)垂直時(shí),粒子所受的洛倫茲力最大.所以,當(dāng)磁場(chǎng)與速度垂直時(shí),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B.
F洛=qvB,B==T=4×10-2T
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,長(zhǎng)度為l的絕緣輕桿一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E=,F(xiàn)將小球從最低點(diǎn)A處由靜止釋放,則輕桿可以轉(zhuǎn)過的最大角度為_____________。若在輕桿的中點(diǎn)施加一個(gè)始終垂直于桿的作用力F,F(xiàn)的大小始終保持為2mg,將小球從圖中的B處由靜止釋放后,作用力F的最大功率Pm=_____________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖a,一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L="0.20m" ,電阻R=1.0Ω;有一電阻r=0.5Ω的金屬棒靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,軌道的電阻忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下。
(1)現(xiàn)用一恒力F=0.2N沿軌道方向拉金屬棒ab,使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。則金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v1為多大?
(2)若金屬棒質(zhì)量m=0.1kg在恒力F=0.2N作用下由靜止沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s=4m時(shí)獲得速度v2=2m/s,此過程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR為多大?
(3)若金屬棒質(zhì)量未知,現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉棒,使之做勻加速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得力F與時(shí)間t 的關(guān)系如圖b所示,求金屬棒的質(zhì)量m和加速度a。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平放置的平行板電容器與一電池相連,在電容器的兩板間有一帶電質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將電容器兩板間的距離增大,則
A.電容變大B.電容變小C.質(zhì)點(diǎn)保持靜止D.質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

.(18分)如圖所示,xoy平面內(nèi),在y軸左側(cè)某區(qū)域內(nèi)有一個(gè)方向豎直向下,水平寬度為l=×10-2m,電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng).在y軸右側(cè)有一個(gè)圓心位于x軸上,半徑為r=0.01m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T,在坐標(biāo)為x0=0.04m處有一垂直于軸的面積足夠大的熒光屏PQ。今有一束帶正電的粒子從電場(chǎng)左側(cè)沿+x方向射入電場(chǎng),穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn),速度大小為v=2×106m/s方向與x軸成30°角斜向下.若粒子的質(zhì)量m=1.0×10-20kg,電量為q=1.0×10-10C,試求:

(1)粒子射入電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)和初速度;
(2)若圓形磁場(chǎng)可沿軸移動(dòng),圓心O’在x軸上的移動(dòng)范圍為[0.01,+∞),由于磁場(chǎng)位置的不同,導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同,試求粒子打在熒光屏上的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2009·淄博一模)如圖所示,兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,有一個(gè)帶正電的小球(電荷量為+q,質(zhì)量為m)從電磁復(fù)合場(chǎng)上方的某一高度處自由落下,那么,帶電小球可能沿直線通過的電磁復(fù)合場(chǎng)是                                                (  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi),電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E,方向豎直向下,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,一質(zhì)量為m的帶電粒子,在場(chǎng)區(qū)內(nèi)的一豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則可判斷該帶電質(zhì)點(diǎn)(     )
A.帶有電量為的正電荷
B.運(yùn)動(dòng)的角速度為
C.沿圓周逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)
D.運(yùn)動(dòng)的速率為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在xoy 坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m帶電量為q的帶負(fù)電粒子(重力不計(jì))從電場(chǎng)中坐標(biāo)為(3L,L)的P點(diǎn)沿x軸負(fù)方向以速度射入,從O點(diǎn)沿著與y軸正方向成夾角射出,求:

小題1:粒子在O點(diǎn)的速度大小.
小題2:勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E.
小題3:粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,a、b、c、d四種離子,它們帶等量同種電荷,質(zhì)量為ma=mb<mc=md,以不等的速率va<vb=vc<vd進(jìn)入速度選擇器后,有兩種離子從選擇器中射出,進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的磁場(chǎng).由此可以判斷射向D1的是_________離子.(不計(jì)重力)

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