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．在兩板間還有與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的油滴，從距金屬板上端h高處由靜止開(kāi)始自由下落，并經(jīng)兩板上端的中央P點(diǎn)進(jìn)入板間．設(shè)油滴在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力恰好大小相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開(kāi)．空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是

A. 油滴剛進(jìn)入兩板間時(shí)的加速度大小為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. 電場(chǎng)力對(duì)油滴做正功

Answer 1

【答案】AB

【解析】

根據(jù)題意可知，P點(diǎn)受到電場(chǎng)力與洛倫茲力相平衡，由自由落體運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間公式，即可求解h；選取整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理，即可確定油滴在離開(kāi)電磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。

A項(xiàng)：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項(xiàng)：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項(xiàng)：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項(xiàng)：由C分析可知，油滴從右側(cè)金屬板的下邊緣離開(kāi)，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。

故應(yīng)選：AB。