如图所示,长为L的带等量异种电荷的金属板C和D平行竖直放置,D板带正电,两板间的距离为d,电势差为U,板间有与电场方向垂

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  • 解题思路:(1)油滴进入电磁场中的P点时只有竖直方向的加速度,故电场力和洛伦兹力平衡,根据平衡条件列式求解速度;再对自由落体过程列式求解高度h;

    (2)进入电磁场后,逐渐加速,洛伦兹力增加,故从D板下边缘离开;根据动能定理列式求解末速度.

    (1)油滴进入电磁场中的P点时只有竖直方向的加速度,故电场力和洛伦兹力平衡,故:

    qvB=qE

    解得:

    v=[E/B]=[U/Bd]

    对自由落体过程,根据速度位移公式,有:

    h=

    v2

    2g=

    E2

    2gB2=

    U2

    2gd2B2

    (2)进入电磁场后,根据左手定则,洛伦兹力向右,逐渐加速,洛伦兹力增加,故从D板下边缘离开;

    根据动能定理,有:

    q[U/2]=[1/2mv′2−

    1

    2mv2

    解得:

    v′=

    U2

    B2d2+

    qU

    m]

    答:(1)油滴下落处距两板上边缘的高度h为

    U2

    2gd2B2;

    (2)油滴从右板的下边缘离开,离开时的速度为

    U2

    B2d2+

    qU

    m.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.

    考点点评: 本题关键是明确油滴的受力情况和运动情况,然后根据动能定理和牛顿第二定律列式求解.

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