题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，两块水平放置、相距为的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出质量均为、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至，使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。（重力加速度为）

（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；
（2）要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件。

答案

(1)带负电荷    （2）

解析

试题分析：(1)墨滴在电场左侧区域做匀速直线运动，有  ①    
得  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       
（2）墨滴进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力

 ③                   
从上极板边缘射进的墨滴最容易从两板间射出，只要这个墨滴没有射出，其他墨滴就都不会射出。若墨滴刚好由极板左侧射出，则
    ④                     
联立②③④解得
                      
同理，墨滴刚好从极板右侧射出，有
 ⑤        
解得
                          
联立②③④解得
                      
要使墨滴不会从两极间射出，速率应该满足       
点评：本题解题关键是找到临界状态，然后根据几何关系找到半径，用半径公式进行求解。