Question

【題目】如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板，長(zhǎng)為 L，板間距離為 d，接在電壓為 U 的直流電源上。 在兩板間加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為 m，電荷量為 q 的帶 正電油滴，從距金屬板上端高為 h 處由靜止開(kāi)始自由下落，并經(jīng)兩板上端連線(xiàn)中點(diǎn) P 進(jìn)入板間。 油滴在 P 點(diǎn)所受的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力大小恰好相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開(kāi)電磁場(chǎng)區(qū) 域。空氣阻力不計(jì)，重力加速度為 g，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.油滴剛進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)的加速度為 g

B.油滴開(kāi)始下落的高度

C.油滴從左側(cè)金屬板的下邊緣離開(kāi)

D.油滴離開(kāi)電磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A．油滴剛進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)（在P點(diǎn)），受重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力，其中電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力大小恰好相等，故合力等于重力G，根據(jù)牛頓第二定律，加速度為g，故A正確；

B．在P點(diǎn)由題意可知

qE=qvB

自由下落過(guò)程有

v2=2gh

U=Ed

由以上三式解得

故B正確；

C．根據(jù)左手定則，在P位置時(shí)受洛倫茲力向右，豎直方向在加速，故洛倫茲力在變大，故油滴從右側(cè)金屬板的下邊緣離開(kāi)，故C錯(cuò)誤；
D．由左手定則可知油滴經(jīng)過(guò)P點(diǎn)后向右側(cè)金屬板偏轉(zhuǎn)，則油滴克服電場(chǎng)力做功，整個(gè)過(guò)程由動(dòng)能定理有

得

故D正確；
故選ABD。