帶電體在電磁場中的運動(專業(yè)版)
【正文】 求： (1)液滴在此空間受到幾個力作用？ (2)液滴帶電量及電性？ (3)液滴做勻速圓周運動的半徑多大？ E B 勻速圓周運動 重力與電場力的合力為 0 審 題 E B v0 mg 解： (1)由于是帶電液滴，它必受 重力 ，又處于電磁場中，還應(yīng)受到 電場力 及洛 侖茲力共 3個力。 ， 可知 ，R1=L1=L,又由動能定理得 聯(lián)立以上兩式 ,解得 牛頓第二定律得 12 π22 =3 6 0 3 6 0RtTv?????π32LmtqU?設(shè)粒子在 I區(qū)做圓周運動周期為 T， 運動時間為 t,于是有 聯(lián)立以上各式解得 (2)設(shè)粒子在磁場 Ⅱ 區(qū)中做勻速圓周運動的半徑為 R2,由牛頓第二定律 222= vq v B mR解得 22= mvR qB因為 B2=B1,故 R2=R1=L. 粒子在 Ⅰ 區(qū)的最高點與 Ⅱ區(qū)的最低點之間的高度差 h=(R1+R2)(1cosθ)+Ltanθ 解得 2( 2 3 )3hL??。 (3)因液滴所受合力為洛侖茲力， 所以由 Bqv0=mv02/R可得： R=mv0/qB ② 由 ①② 可得： Eq Bqv0 F合 = 由 mg=Eq,求得： q=mg/E ① . 思考 若上述問題中，要使得粒子在復(fù)合場中做勻速直線運動，則電場的大小應(yīng)為多少？ 若
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