如图所示,空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m,电荷量为q的液滴,以某一

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  • 解题思路:(1)对液滴受力分析,受重力、电场力和洛伦兹力,做直线运动;若合力与速度方向共线,变速运动,洛伦兹力变化,不能维持直线运动,矛盾,故一定是匀速直线运动,合力为零,从而根据左手定则确定粒子的电性;

    (2)液滴受力平衡,根据平衡条件并运用合成法列式求解即可;

    (3)电势能的减小量等于电场力做的功.

    (1)液滴带正电

    液滴受力示意图如图所示

    (2)设匀强电场的电场强度为E,由图可知

    Eq=mgtanθ

    故E=

    mgtanθ

    q

    (3)设液滴运动的速度为v,由图可知

    mg=qvBcosθ

    解得

    v=[mg/qBcosθ]

    设MN之间的距离为d,则

    d=vt=[mgt/qBcosθ]

    液滴从M点运动到N,电场力做正功,电势能减少,设电势能减少量为△E,△E=Eqdcosθ

    解得△E=mgtanθ[mgt/qBcosθ]cosθ=

    m2g2t•tanθ

    qB

    答:(1)液滴带的是正电,液滴受力示意图如上图;

    (2)匀强电场的场强E的大小为[mgtanθ/q];

    (3)液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量为

    m2g2t•tanθ

    qB.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在混合场中的运动;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.

    考点点评: 本题关键是结合运动情况分析受力情况,得到粒子做匀速直线运动,然后根据平衡条件并运用合成法列式求解,同时要明确电场力做的功与电势能变化的关系.

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