如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的油滴

◎ 题目

如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M(-a,0)点(a>0),沿着与水平方向成α角斜下作直线运向动,进入x>0区域,求:
(1)油滴带什么电荷?油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动?请说明理由;
(2)油滴在M点运动速度的大小;
(3)油滴进入x>O区域,若能到达x轴上的N点(在图9中未标出),油滴在N点时速度大小是多少?

◎ 答案

(1)带正电  (2)

◎ 解析

(1)油滴受重力、洛伦兹力、电场力,做匀速直线运动,因为洛伦兹力始终与速度方向垂直,若速度发生变化,则大小发生变化,那么油滴就无法做直线运动,所以速度大小和方向均不变,即做匀速直线运动,则受力平衡,若油滴带正电,受向下的重力,垂直于运动方向斜向上的洛伦兹力,水平向左的电场力,可能平衡,若油滴带负电,则受水平向右的电场力和斜向下的洛伦兹力,不能使油滴平衡,所以油滴带正电
(2)根据平衡可知,竖直方向:,即
(3)洛伦兹力不做功,所以油滴到N点有:,则油滴在N点时速度大小为,

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的油滴…”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。

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