Question

【题目】如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U的直流电源上．在两板间加一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．一个质量为m、电荷量为g的带正电油滴，从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落，并经两板上端连线的中点P进入板间．油滴在P点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域．空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )

A. 油滴刚进入电磁场时的加速度为g

B. 油滴开始下落时距金属板上端的高度

C. 油滴从左侧金属板的下边缘离开

D. 油滴离开电磁场时的速度大小为

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

根据题意可知，P点受到电场力与洛伦兹力相平衡，由自由落体运动的位移与时间公式，即可求解h；选取整个过程，由动能定理，即可确定油滴在离开电磁场时的速度大小。

A．油滴刚进入电磁场时（在P点），受重力、电场力和洛伦兹力，其中电场力与磁场力大小恰好相等，故合力等于重力G，根据牛顿第二定律，加速度为g，故A正确；

B．在P点由题意可知：qE=qvB；自由下落过程有：v2=2gh；U=Ed；由以上三式解得：，故B正确；

C．根据左手定则，在P位置时受洛伦兹力向右，竖直方向在加速，故洛伦兹力在变大，故油滴从右侧金属板的下边缘离开，故C错误；

D．由左手定则可知油滴经过P点后向右侧金属板偏转，则油滴克服电场力做功，整个过程由动能定理有：mg（h+L）-qE×=mv2得：，故D正确；

故选ABD。