题目内容

如图所示,空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m,电荷量为q的液滴,以某一速度沿与水平方向成θ角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域,在时间t内液滴从M点匀速运动到N点。重力加速度为g。
 
(1)判定液滴带的是正电还是负电,并画出液滴受力示意图;
(2)求匀强电场的场强E的大小;
(3)求液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量。

(1)液滴带正电;液滴受力示意图如图所示;(2);(3)

解析试题分析:(1)液滴带正电,液滴受力示意图如图所示

(2)设匀强电场的电场强度为E,由图可知
Eq=mgtan 
 
(3)设液滴运动的速度为v,由图可知
mg=qvBcos
v= 
设MN之间的距离为d,则
d=vt=
液滴从M点运动到N,电场力做正功,电势能减少,设电势能减少量为E
E=Eqdcosθ
E= mgtancosθ
E= 
考点:带电粒子在复合场中的运动;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用

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