在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場，電場與磁場的方向相同，已知電場強度，磁感應強度。如圖10所示，在該真空室內建立三維直角坐標系，其中軸豎直向上。質量，帶負電的質點以速度沿方向做勻速直線運動，速度方向與電場、磁場垂直，取。

（1）求質點所受電場力與洛侖茲力的大小之比；

（2）求帶電質點的電荷量；

（3）若在質點通過O點時撤去磁場，求經(jīng)過時間帶電質點的位置坐標。

 


（1）

（2）

（3）經(jīng)過時間帶電質點的位置為（20m，9.6cm，-7.2cm）


解析:

（9分）（1）電場力與洛侖茲力大小之比…………（2分）

（2）因為電場與磁場方向相同，洛侖茲力與磁感應強度方向（即場強方向）垂直，帶電質點受電場力和洛侖茲力的合力與重力平衡，故磁場和電場方向平面平行，與方向成斜向下，方向如答圖3所示：…………（1分）

解得：…………（2分）

（3）撤去磁場后，帶電質點在沿軸方向上做勻速直線運動，經(jīng)過實踐，沿軸方向上的位移…………（1分）

帶電質點受恒定合力，其大小等于洛侖茲力，方向與洛侖茲方向相反，由幾何關系可知質點受合力方向與方向成斜向下。

質點的加速度：

在內，沿此方向的位移

位移在軸方向的分量…………（1分）

在軸方向的分量…………（1分）

所以，經(jīng)過時間帶電質點的位置為（20m，9.6cm，-7.2cm）…………（1分）

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)A．在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場，電場強度E與磁感應強度B的方向平行，已知電場強度E=40.0V/m，磁感應強度B=0.30T．如圖所示，在該真空室內建立Oxyz三維直角坐標系，其中z軸豎直向上．質量m=1.0×10-4 kg，帶負電的質點以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運動，速度方向與電場、磁場垂直，取g=10m/s2．
（1）求電場和磁場方向；
（2）若在某時刻撤去磁場，求經(jīng)過時間t=0.2s帶電質點動能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場，電場強度E與磁感應強度B的方向平行，已知電場強度E=40.0V/m，磁感應強度B=0.30 T。如圖32所示，在該真空室內建立Oxyz三維直角坐標系，其中z軸豎直向上。質量m=1.0´10-4 kg，帶負電的質點以速度v0=100 m/s沿+x方向做勻速直線運動，速度方向與電場、磁場垂直，取g=10m/s2。

（1）求電場和磁場方向；

（2）若在某時刻撤去磁場，求經(jīng)過時間t=0.2 s帶電質點動能的變化量。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年安徽省宣城中學高二下學期5月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場，電場的方向與磁場的方向相同，已知電場強度E=40.0V/m，磁感應強度B=0.30T，如圖所示，在真空室內建立O—xyz三維直角坐標系，其中z軸豎直向上。質量m=1.0×10-4Kg、帶負電的質點以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運動，速度方向與電場、磁場方向垂直，取g=10m/s2。

（1）求質點所受電場力與洛倫茲力的大小之比
（2）求帶電質點的電荷量
（3）若在質點通過O點時撤去磁場，求經(jīng)過t=0.20s時，帶電質點的位置坐標。

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科目：高中物理 來源：2013屆安徽省高二下學期5月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場，電場的方向與磁場的方向相同，已知電場強度E=40.0V/m，磁感應強度B=0.30T，如圖所示，在真空室內建立O—xyz三維直角坐標系，其中z軸豎直向上。質量m=1.0×10-4Kg、帶負電的質點以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運動，速度方向與電場、磁場方向垂直，取g=10m/s2。

（1）求質點所受電場力與洛倫茲力的大小之比

（2）求帶電質點的電荷量

（3）若在質點通過O點時撤去磁場，求經(jīng)過t=0.20s時，帶電質點的位置坐標。

 

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