(10分)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

(10分)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

题型:不详难度:来源:
(10分)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,从喷口连续不断喷出质量均为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)判段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)负电荷   (2) (3)
解析

试题分析:(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动,有
        得
由于电场方向向下,电荷所受电场力向上,可知:墨滴带负电荷。
(2)进入电场、磁场共存区域后,重力与电场力平衡,磁场力做匀速圆周运动的向心力,

考虑墨滴进入磁场和挡板的几何关系,可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动,则半径R=d,由此可得:

(3)根据题设,墨滴运动轨迹如图,设圆周运动半径为,有
    由图示可得:
得:,联立求得: 
点评:学生知道墨滴要考虑重力,进入磁场后要画出墨滴做圆周运动的轨迹,并找出圆心和半径,再利用几何关系去分析问题。
举一反三
如图所示是粒子速度选择器的原理图, 如果粒子的重力不计,所具有的速率
v=E/B,那么有(    )
A.带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区,才能沿直线通过 
B.带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区,才能沿直线通过
C.不论粒子电性如何,沿ab方向从左侧进入场区,都能沿直线通过
D.不论粒子电性如何,沿ba方向从右侧进入场区,都能沿直线通过

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如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴正方向,在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy坐标系平面向里。一电量为e,质量为m 的电子,经过y轴上y=d处的A点朝x轴正方向射入,速率为v;然后经过x轴上x=2d处的M点进入磁场,并由y= -2d处的N点射出。不计重力,求

(1)电场强度E的大小。
(2)电子到达M点时的速度大小与方向。
(3)请求出磁感应强度B的大小。
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如图所示,两块水平放置、相距为的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动,并且从喷口连续不断喷出质量均为、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至,使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。(重力加速度为

(1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;
(2)要使墨滴不从两板间射出,求墨滴的入射速率应满足的条件。
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地面附近空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,电场方向水平向右,一个带电油滴能沿一条与竖直方向成θ的直线MN运动(MN在竖直平面内),如图所示,则以下判断正确的是
A.可能是带正电的油滴,从M点运动到N点
B.可能是带正电的油滴,从N点运动到M点
C.可能是带负电的油滴,从M点运动到N点
D.可能是带负电的油滴,从N点运动到M点

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如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里,一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动,下列说法正确的是
A.微粒可能带负电,可能带正电B.微粒的机械能一定增加
C.微粒的电势能一定增加D.微粒动能一定减小

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