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如图所示,位于竖直平面内的坐标系xOy,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸...

如图所示,位于竖直平面内的坐标系xOy,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B0.5 T,还有沿x轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E2 N/C.在其第一象限空间有沿y轴负方向、电场强度大小也为E的匀强电场,并在y>h0.4 m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场.一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO做匀速直线运动(POx轴负方向的夹角θ45°),并从原点O进入第一象限.已知重力加速度g10 m/s2,求:

(1)油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比,并指出油滴带何种电荷;

(2)油滴在P点得到的初速度大小;

(3)油滴在第一象限运动的时间.

 

(1) mg ∶qE ∶f=1 ∶1 ∶油滴带负电荷 (2)(3) 0.828s 【解析】试题分析: (1) 根据受力分析(如图)可知油滴带负电荷 (2分) 设油滴质量为m,由平衡条件得:mg ∶qE ∶f=1 ∶1 ∶(2分) (2)由第(1)问得:m=qE/g (2分) qvB=qE (2分) 解得:v=E/B=m/s (1分) (3)进入第一象限,电场力和重力平衡,知油滴先作匀速直线运动,进入y≥h的区域后作匀速圆周运动,路径如图,最后从x轴上的N点离开第一象限 (2分) 由O→A匀速运动的位移为s1=h/sin45°=h (2分) 其运动时间:t1==0.1s (1分) 由几何关系和圆周运动的周期关系式T=(2分) 知由A→C的圆周运动时间为t2=0.25T==0.628s (2分) 由对称性知从C→N的时间t3=t1(1分) 在第一象限运动的总时间t=t1+t2+t3=2×0.1s+0.628s=0.828s (1分) 考点:带电粒子在混合场中运动  
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考点分析:
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(1)此满偏的电表是什么表?说明理由;

(2)拉动金属棒的外力F多大?

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