如圖M-13所示,一個帶電的小球從P點自由下落,P點距場區邊界MN高爲h,邊界MN下方有方向豎直向下、電場場強...
問題詳情:
如圖M-13所示,一個帶電的小球從P點自由下落,P點距場區邊界MN高爲h,邊界MN下方有方向豎直向下、電場場強爲E的勻強電場,同時還有垂直於紙面的勻強磁場,小球從邊界上的a點進入電場與磁場的複合場後,恰能做勻速圓周運動,並從邊界上的b點穿出,已知ab=L,求:
(1)小球的帶電*質及其電量與質量的比值;
(2)該勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向;
(3)小球從P開始,第四次經過邊界MN共需時間爲多少?
圖M-13
【回答】
解:帶電粒子在複合場中做勻速圓周運動,則重力和電場力平衡,洛倫茲力提供做圓周運動的向心力.
(1)重力和電場力平衡,電場力方向向上,電場方向向下,則小球帶負電,有
mg=Eq
比荷=.
(2)粒子由a到b運動半周,由其受力方向根據左手定則可知磁場方向爲垂直紙面向外,有
qvB=m
mgh=mv2
L=2R
聯立可得B==.
(3)小球從P開始,第四次經過邊界MN共需時間爲
t=3+2=3+.
知識點:安培力與洛倫茲力單元測試
題型:計算題