Question

【題目】如圖所示，豎直虛線MN的右側存在勻強磁場，虛線左側有一平行板電容器A、B，板間距離d=12 cm，板與水平面夾角θ=37°，兩板所加電壓U=120 V，B板電勢高，現有一帶電荷量為q=-3×10-3 C的帶電液滴，以=1 m/s的水平速度從A板上邊緣水平進人電場，恰好沿水平方向運動并恰好從B板的下邊緣水平飛出，液滴進入磁場后仍沿水平方向運動，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s.電場和磁場互不影響，求：

(1)液滴的質量；

(2)液滴飛出電場時的速度大小及它在電場中運動的時間；

(3)勻強磁場的方向和場強B的大小.

Answer 1

【答案】（1） （2）=2 m/s ； （3） 磁場方向為垂直紙面向外

【解析】

(1)在極板間，電場強度：=1 000 V/m .

帶電粒子沿水平方向運動，則豎直方向受力平衡，則根據平衡條件得；qEcos37°=mg.

由以上兩式解得：m=0.24 kg

(2)在極板間，帶電液滴沿水平運動，重力不做功。只有電場力做功

由動能定理可得：

解得=2 m/s

由牛頓第二定律qEsin37°=ma，

解得a=7.5 m/s

液滴在電場中運動的時間

(3)液滴在磁場中仍沿直線運動，則洛倫茲力與重力大小相等，方向相反，Bqv=mg

解得B=400 T

由左手定則可知磁場方向為垂直紙面向外。