问题 问答题

光滑绝缘水平面上有一个带电质点正以速度v向右匀速运动.如果加一个水平方向的匀强电场,经过一段时间后,该质点的速度与初始速度等大反向;如果不加电场,而加一竖直向下的匀强磁场,经过相同的时间,该质点的速度也与初始速度等大反向,求匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B的比值

E
B

答案

带电质点(设电量为q,质量为m)所受重力与水平面的支持力平衡,只加电场时,根据牛顿第二定律,有:qE=ma

根据速度时间关系公式,有:-v=v-at

解得:E=

2mv
qt

只加磁场时,根据牛顿第二定律,有:qvB=m

v2
r

则周期:T=

2πr
v
=
2πm
qB

质点经t时间速度等大反向,则:

t=(2n+1)•

T
2
(n=0,1,2,…)

解得:B=

(2n+1)πm
qt
(n=0,1,2,…)

所以

E
B
=
2v
(2n+1)π
(n=0,1,2,…)

答:匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B的比值

E
B
=
2v
(2n+1)π
(n=0,1,2,…).

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