Question

1．如圖所示，一正方形盒子處于方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，盒子的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，盒子的前后兩面為金屬板，其余四面均為絕緣材料，在盒的左面正中間和底面上各有一小孔，底面小孔的位置可沿底面中線MN移動(dòng)．現(xiàn)有帶負(fù)電、電量為Q的液滴持續(xù)從左側(cè)小孔以某一水平速度進(jìn)入盒內(nèi)，液滴到達(dá)金屬板和底板（落在底板的液滴，仍將向前后金屬板運(yùn)動(dòng)且最終到達(dá)前后金屬板，所有液滴將電荷量全部傳給金屬板后即被引出盒子）．形成穩(wěn)定的電勢(shì)差后，立即移動(dòng)底部小孔的位置，恰能使射入的所有液滴都能從底部的小孔穿出，測(cè)出此時(shí)小孔到M點(diǎn)的距離d．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 穩(wěn)定后，前金屬板電勢(shì)較高
• B． 穩(wěn)定后，液滴將做圓周運(yùn)動(dòng)
• C． 穩(wěn)定電壓U=Bd$\sqrt{\frac{Lg}{2}}$
• D． 穩(wěn)定電壓U=Bd$\sqrt{Lg}$

Answer 1

分析 1、由左手定則，帶-Q電量的液滴所受洛倫茲力方向指向后金屬板，帶-Q電量的液滴向后金屬板偏轉(zhuǎn)，后金屬板帶負(fù)電，穩(wěn)定后后金屬板電勢(shì)較低，前金屬板電勢(shì)較高．
2、穩(wěn)定后液滴所受電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．
3、穩(wěn)定后洛倫茲力等于電場(chǎng)力qvB=q$\frac{U}{L}$，又因?yàn)樵谥亓ψ饔孟聉²=2g•$\frac{L}{2}$，所以U=BL$\sqrt{Lg}$．

解答 解：A、由左手定則，帶-Q電量的液滴所受洛倫茲力方向指向后金屬板，帶-Q電量的液滴向后金屬板偏轉(zhuǎn)，后金屬板帶負(fù)電，穩(wěn)定后前金屬板電勢(shì)較高，故A正確．
B、穩(wěn)定后液滴所受電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下運(yùn)動(dòng)，故將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．
C、D、穩(wěn)定后洛倫茲力等于電場(chǎng)力qvB=q$\frac{U}unpcdvi$，又因?yàn)樵谥亓ψ饔孟聉²=2g•$\frac{L}{2}$，所以U=Bd$\sqrt{Lg}$，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題要注意穩(wěn)定后液滴所受電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)是解題的關(guān)鍵．