Question

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.電場強度的大小為E＝4.0 V/m，磁感應強度的大小為B＝0.15 T.今有一帶負電的質點，以v＝20 m/S的速度在此區域內沿垂直場強的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表示）

Answer 1

磁場是沿著與重力方向夾角θ＝arctan0.75，且斜向下方的一切方向.

解析:

根據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、電場力和洛倫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，如圖15-5-12所示，質點的速度垂直紙面向外.

圖15-5-12

由合力為零的條件，可得：

求得帶電質點的電量與質量之比

代入數據得

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θ，則有：qEsinθ＝qvBcosθ

解得tanθ=vB/E=20×0.15/4.0，θ＝arctan0.75

即磁場是沿著與重力方向夾角θ＝arctan0.75，且斜向下方的一切方向.