Question

解 ：設在地面上方的真空室內存在勻強電場和勻強磁場.已知電場強度和磁感應強度的方向是相同的,電場強度的大小E=4．0伏/米,磁感應強度的大小B=0．15特.今有一個帶負電的質點以v=20米/秒的速度在此區(qū)域內沿垂直場強方向做勻速直線運動,求此帶電質點的電量與質量之比q/m以及磁場的所有可能方向（角度可用反三角函數(shù)表示）.

Answer 1

根據(jù)帶電質點做勻速直線運動的條件,得知此帶電質點所受的重力、電場力和洛侖茲力的合力必定為零.由此推知此三個力在同一豎直平面內,如右圖所示,質點的速度垂直紙面向外.

解法一:由合力為零的條件,可得

     ①

求得帶電質點的電量與質量之比

       ②

代入數(shù)據(jù)得庫/千克  ③

因質點帶負電,電場方向與電場力方向相反,因而磁場方向也與電場力方向相反.設磁場方向與重力方向之間夾角為,則有

qEsin=qvBcos,

解得  ④

即磁場是沿著與重力方向夾角=arctg0.75,且斜向下方的一切方向.

解法二:因質點帶負電,電場方向與電場力方向相反,因而磁碭方向也與電場力方向相反.設磁場方向與重力方向間夾角為,由合力為零的條件,可得

qEsin=qvBcos,                                               ①

qEcos+qvBsin=mg, 

解得   ③

代入數(shù)據(jù)得   庫/千克  ④ 

  ⑤                           

即磁場是沿著與重力方向成夾角=arctg0.75,且斜向下方的一切方向.