Question

【題目】如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板，長為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方向垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里．一個質量為m、電量為+q的油滴，從距金屬板上端h高處由靜止開始自由下落，并經兩板上端的中央P點進入板間．設油滴在P點所受的電場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．空氣阻力不計，重力加速度為g，下列說法正確的是

A. 油滴剛進入兩板間時的加速度大小為g

B. 油滴開始下落的高度

C. 油滴從左側金屬板的下邊緣離開

D. 電場力對油滴做正功

Answer 1

【答案】AB

【解析】

根據題意可知，P點受到電場力與洛倫茲力相平衡，由自由落體運動的位移與時間公式，即可求解h；選取整個過程，由動能定理，即可確定油滴在離開電磁場時的速度大小。

A項：油滴剛進入電磁場時（在P點），受重力、電場力和洛倫茲力，其中電場力與磁場力大小恰好相等，故合力等于重力G，根據牛頓第二定律，加速度為g，故A正確；

B項：在P點由題意可知：

qE=qvB

自由下落過程有：v2=2gh

U=Ed

由以上三式解得：，故B正確；

C項：根據左手定則，在P位置時受洛倫茲力向右，豎直方向在加速，故洛倫茲力在變大，故油滴從右側金屬板的下邊緣離開，故C錯誤；

D項：由C分析可知，油滴從右側金屬板的下邊緣離開，所以電場力做負功，故D錯誤。

故應選：AB。