如图8－3－26所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上．两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面...

问题详情：

如图8－3－26所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上．两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v带相等电荷量的墨滴．调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点．

(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；

(2)求磁感应强度B的值；

(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置．为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B′，则B′的大小为多少？

【回答】

解析　(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有q＝mg①

由①式得：q＝②

由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知：

墨滴带负电荷．③

(2)墨滴垂直进入电、磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，

有qv0B＝m④

考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动，则半径R＝d⑤

由②、④、⑤式得B＝⑥

(3)根据题设，墨滴运动轨迹如图所示，设圆周运动半径为R′，有qv0B′＝m⑦

由图示可得：

R′2＝d2＋⑧

得：R′＝d⑨

联立②、⑦、⑨式可得：B′＝

*　(1)负电荷　　(2)　(3)

知识点：专题六 电场和磁场

题型：综合题