◎ 题目

如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上．两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴．调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点． （1）判读墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量； （2）求磁感应强度B的值； （3）现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置．为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B’，则B’的大小为多少？

◎ 答案

（1）墨滴在电场区域做匀速直线运动，有：q U d =mg ① 由①式得，q= mgd U ． ② 由于电场方向向下，电荷所受的电场力方向向上，可知墨滴带负电荷． ③ （2）墨滴垂直进入电磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有： qv0B=m v02 R ④ 考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰好完成四分之一圆周运动，则半径R=d ⑤ 由②④⑤式得，B= v0U gd2 ．⑥ （3）根据题设，墨滴的运动轨迹如图，设圆周运动的半径为R′，有： qv0B′=m v02 R′ ⑦ 由图示可得，R′2=d2+(R′- d 2 )2 ⑧ 得，R′= 5 4 d ⑨ 联立②⑦⑨式可得，B′= 4v0U 5gd2 ． 答：（1）墨滴带负电，电量为 mgd U ． （2）磁感应强度B= v0U gd2 ． （3）B’的大小为B′= 4v0U 5gd2 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上．两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续喷出质…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。