解题思路:(1)油滴进入电磁场中的P点时只有竖直方向的加速度,故电场力和洛伦兹力平衡,根据平衡条件列式求解速度;再对自由落体过程列式求解高度h;
(2)进入电磁场后,逐渐加速,洛伦兹力增加,故从D板下边缘离开;根据动能定理列式求解末速度.
(1)油滴进入电磁场中的P点时只有竖直方向的加速度,故电场力和洛伦兹力平衡,故:
qvB=qE
解得:
v=[E/B]=[U/Bd]
对自由落体过程,根据速度位移公式,有:
h=
v2
2g=
E2
2gB2=
U2
2gd2B2
(2)进入电磁场后,根据左手定则,洛伦兹力向右,逐渐加速,洛伦兹力增加,故从D板下边缘离开;
根据动能定理,有:
q[U/2]=[1/2mv′2−
1
2mv2
解得:
v′=
U2
B2d2+
qU
m]
答:(1)油滴下落处距两板上边缘的高度h为
U2
2gd2B2;
(2)油滴从右板的下边缘离开,离开时的速度为
U2
B2d2+
qU
m.
点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.
考点点评: 本题关键是明确油滴的受力情况和运动情况,然后根据动能定理和牛顿第二定律列式求解.