Question

如圖所示，空間同時(shí)存在水平向右的勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m，電荷量為q的液滴，以某一速度沿與水平方向成θ角斜向上進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場疊加區(qū)域，在時(shí)間t內(nèi)液滴從M點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)。重力加速度為g。

 

(1)判定液滴帶的是正電還是負(fù)電，并畫出液滴受力示意圖；

(2)求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小；

(3)求液滴從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中電勢能的變化量。

 

Answer 1

【答案】

（1）液滴帶正電 ，液滴受力示意圖見解析（2）（3）

【解析】

試題分析：（1） 液滴帶正電 ，液滴受力示意圖如圖所示。

（2）設(shè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，由圖可知

Eq=mgtan 

解得 

（3）設(shè)液滴運(yùn)動(dòng)的速度為v，由圖可知

mg=qvBcos

v=

設(shè)MN之間的距離為d，則

d=vt=

液滴從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N，電場力做正功，電勢能減少，設(shè)電勢能減少量為E

E=Eqdcosθ

E= mgtancosθ

解得 E= 

考點(diǎn)：此題考查力的平衡；洛倫茲力的方向判斷及電勢及電勢能的概念。