Question

【題目】長、寬、高分別為a、b、c的矩形中空裝置，上下兩面為金屬板，前后兩面為絕緣材料組成，左右兩面開放，在垂直于前后方向上加磁感應強度為B、方向水平向外的勻強磁場。現有帶電荷量為q，質量為m的液滴持續從矩形裝置左側以某一初速度水平射入，入射液滴在磁場中所受的洛倫茲力大于重力，最終上下兩平面形成穩定的電勢差U，重力加速度為g。則下列說法正確的是（　　）

A.上下兩金屬板電勢的高低與入射液滴的電性無關

B.最終上下兩平面形成穩定的電勢差

C.在形成穩定電勢差之前的液滴進入裝置電勢能減小

D.在形成穩定電勢差之后，后續射入的液滴不再影響穩定電勢差U的大小

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．當入射液滴為正電荷時，其受到的洛倫茲力的方向豎直向下，下金屬板的電勢比上金屬板的電勢高，電場力方向向上，形成穩定的電壓前，電場力做負功，電勢能增加，形成穩定的電壓時，受力平衡

得

當入射的液滴為負電荷時，受到的洛倫茲力的方向豎直向上，下金屬板的電勢比上金屬板的電勢高，電場力向下，形成穩定的電壓前，電場力做負功，電勢能增加，形成穩定的電壓時，受力平衡

得

綜上所述，上下兩金屬板電勢的高低與入射液滴的電性無關，故A正確；

B．最終上下兩平面形成穩定的電勢差可能有兩個解，故B錯誤；

C．在形成穩定電勢差之前的液滴進入裝置電勢能增加，故C錯誤；

D．形成穩定電勢差后，后續射入的液滴水平做勻速直線運動，則后續射入的液滴不再影響穩定電勢差U的大小，故D正確。

故選AD。