Question

如圖9所示，坐標系xoy在豎直平面內，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感強度大小為B，在x<0的空間內還有沿x負方向的勻強電場．一個質量為m、帶電量為q的油滴經圖中M(-a，0)點(a>0)，沿著與水平方向成α角斜向下作直線運動，進入x>0區域，求：

(1)油滴帶什么電荷?油滴做勻速直線運動還是勻變速直線運動?請說明理由；

(2)油滴在M點運動速度的大小；

(3)油滴進入x>O區域，若能到達x軸上的N點(在圖9中未標出)，油滴在N點時速度大小是多少?

Answer 1

（12分）

（1）由于油滴做直線運動，且油滴受重力、電場力為恒力，所以洛侖茲力大小方向也是不變的，如圖2所示．由于油滴所受洛侖茲力大小方向不變，所以其速度v大小方向不變，應做勻速直線運動；由洛侖茲力的方向可判斷該油滴帶正電．

（2）由平衡條件：

qvBcosα＝mg

qE＝mgtanα

（3）M→N，油滴受qE＝mgtanα做負功，重力功為零，洛侖茲力不做功．

根據動能定理，有：