如图所示,一对竖直放置的平行金属板长为L,两板间距为d,接在直流电源上,两板间的匀强电场场强为E.在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸平面

◎ 题目

如图所示,一对竖直放置的平行金属板长为L,两板间距为d,接在直流电源上,两板间的匀强电场场强为E.在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸平面向里.一个质量为m,电量为q(q>0)的油滴,从距离平板上端为h高处由静止开始自由下落.并经两板上端的中央点P进入两板之间有电场和磁场的空间.设油滴在P点所受的电场力与磁场力恰好平衡,且油滴经P点后不断向右极板偏转,最后经右极板下端边缘的D点离开两板之问的电场和磁场区域.试求:
(1)h的大小;
(2)油滴在D点的速度大小.

◎ 答案

(1)在P点由题意可知:
qE=qvB
自由下落过程有:
V2=2gh
由以上两式解得:h=
E2
2gB2

(2)整个过程由动能定理有:
mg(h+L)-qE×
d
2
=
1
2
mvD2
得:vD=

E2
B2
+2gL-
qdE
m

答:(1)h的大小h=
E2
2gB2

(2)油滴在D点的速度大小vD=

E2
B2
+2gL-
qdE
m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一对竖直放置的平行金属板长为L,两板间距为d,接在直流电源上,两板间的匀强电场场强为E.在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸平面…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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