Question

(2005·廣東物理卷)如圖所示，一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線框所在平面，導(dǎo)線框的左端通過導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為l．t=0時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B從開始均勻增大，同時(shí)在板2的左端且非常靠近板2的位置有一質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的液滴以初速度水平向右射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)．

(1)要使該液滴能從兩板間射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率k應(yīng)滿足什么條件?

(2)要使該液滴能從兩板間右端的中點(diǎn)射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t應(yīng)滿足什么關(guān)系?

Answer 1

答案：略
解析：

答案　(1)； (2)． 解析　(1)由楞次定律知，板1帶正電，板2帶負(fù)電， 板間電壓① 帶電液滴受安培力② 由牛頓第二定律，有F－mg=ma③ 由①②③解得， 討論： ①若a＞0，液滴向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，若恰要從板1右端射出，則． ， 解得； ②若a=0，液滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)，恰能從板2右端射出，則，得； ③若a＜0，則重力大于安培力，不可能離開電場(chǎng)． 綜上分析得k的取值范圍為 ； (2)要使液滴從兩板右端中點(diǎn)射出，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有 ． 得， 由，得． 點(diǎn)評(píng)　本題有一定的綜合性，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，求解的關(guān)鍵是找出液滴能從電場(chǎng)出射的兩個(gè)臨界點(diǎn)，考查推理和綜合分析能力．