题目内容
【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 q 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
【答案】ABD
【解析】
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
得
故D正确;
故选ABD。
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