Question

【題目】如圖，一正方體盒子處于豎直向上勻強(qiáng)磁場中，盒子邊長為L，前后面為金屬板，其余四面均為絕緣材料，在盒左面正中間和底面上各有一小孔（孔大小相對底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中線MN間移動，讓大量帶電液滴從左側(cè)小孔以某一水平速度進(jìn)入盒內(nèi)，若在正方形盒子前后表面加一恒定電壓U，可使得液滴恰好能從底面小孔通過，測得小孔到M點(diǎn)的距離為d，已知磁場磁感強(qiáng)度為B，不考慮液滴之間的作用力，不計一切阻力，則以下說法正確的是（　　）

A.液滴一定帶正電

B.所加電壓的正極一定與正方形盒子的后表面連接

C.液滴從底面小孔通過時的速度為

D.恒定電壓為

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．由于電場強(qiáng)度方向不清楚，則無法確定液滴的電性，故A錯誤；

B．若液滴帶正電，洛倫茲力垂直紙面向外，則電場力垂直紙面向里，說明正極與正方形盒子的前表面連接，若液滴帶負(fù)電，洛倫茲力垂直紙面向里，則電場力垂直紙面向外，說明正極與正方形盒子的前表面連接，則所加電壓的正極一定與正方形盒子的前表面連接，故B錯誤；

C．穩(wěn)定后液滴所受電場力和洛倫茲力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下運(yùn)動，故將做勻變速曲線運(yùn)動，則有

聯(lián)立解得

，

液滴從底面小孔通過時的速度為

故C錯誤；

D．穩(wěn)定后洛倫茲力等于電場力

解得

故D正確。

故選D。