Question

一個帶正電的小球質(zhì)量為m=1.0×10^-2Kg，帶電量為q=1.0×10^-2C．小球在相互垂直的勻強電場和勻強磁場的空間中沿一斜線向下做勻速直線運動，如圖所示．已知其水平分速度為V_x=6.0m/S，磁感應強度大小為B=1.0T，方向垂直紙面向里，重力做功的功率大小為P_E=0.3W．試求該勻強電場的場強大小和方向．（g=10m/S²）

Answer 1

分析：帶電粒子在復合場中做勻速直線運動，合力必定為零．先根據(jù)重力做功的功率P_G=0.3W，求出粒子豎直方向的分速度v_y．再根據(jù)平衡條件，運用正交分解法對水平和豎直兩個方向列式，即可求得場強的大小和方向．

解答：解：由題意得：P_E=mgV_y
解得：V_y=

PE

mg

=

0.3

1.0×10-2×10

m/s=3m/s
由小球做勻速直線運動，所受合力為零．得：
  Eqcosθ=mg-BqV_X=1.0×10^-2×10-1.0×1.0×10^-2×6.0=0.04
  Eqsinθ=BqV_Y=1.0×1.0×10^-2×3.0=0.03
解得：E=5N/C，tanθ=

3

4

．
即場強大小為5N/C，方向向上偏左θ角，tanθ=

3

4

答：該勻強電場的場強大小為5N/C，方向向上偏左θ角，tanθ=

3

4

．

點評：本題的突破口是重力做功功率P_G=0.3W，由P_G=mgv_y求出v_y．再運動正交分解法列式進行求解．