豎直的平行金屬平板A、B相距d，板長為L，板間電壓為U．垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場只分布在兩板之間，如圖所示．帶電量為+q的油滴從正上方下落并在兩板中央進入板內(nèi)空間．已知剛進入時電場力大小等于磁場力大小，最后油滴從一板下端點離開，求油滴離開場區(qū)時速度的大小．
分析：洛倫茲力會隨著速度的改變而改變，對全過程而言，帶電體是在變力作用下進行的一個較復雜運動．對這樣的運動，不能通過牛頓運動定律和運動學公式求解，需要另找一方法，即為動能定理或能量守恒定律求解．
解答：解：由動能定理可知，mgL+qE
d
2
=
1
2
mv′2-
1
2
mv2
由題意條件可知，油滴剛進入電場區(qū)時有：qE=Bqv，且E=
U
d
；
因此可解得，油滴離開電場區(qū)的速度為v′=
2gL+
U2
B2d2
+
qU
m

答：油滴離開場區(qū)時速度的大小為
2gL+
U2
B2d2
+
qU
m
點評：考查動能定理的應用，注意過程的選取與功的正負，并掌握平衡條件的運用，及公式E=
U
d
的理解．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?浙江）如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板．有一質(zhì)量m、電荷量q（q＞0）的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處靜止．若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓UAB=-
3μmgd
2q
，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)?
1
2
q，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回．已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因數(shù)為μ，若不計小物塊電量對電場的影響和碰撞時間．則
（1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？
（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長時間停止運動？停在何位置？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q（q>0）的小物塊在與金屬板A相距處靜止。若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)?img width=33 height=41 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/130/5530.gif">，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因素為，若不計小物塊電荷量對電場的影響和碰撞時間。則

（1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？

（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長時間停止運動？停在何位置？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖24所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q(q為正)的小物塊（可看成質(zhì)點）在與金屬板A相距l處靜止。若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓UAB＝－，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)椋?img width=16 height=41 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/113/56513.gif">q，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因數(shù)為μ，若不計小物塊電量對板間電場的影響和碰撞時間。則

（1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？

（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長時間停止運動？停在何位置？

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科目：高中物理 來源：新人教版高三物理選修3-1電容器與電容、帶電粒子在電場中的運動（解析版） 題型：計算題

（09·浙江·23）如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q（q>0）的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處靜止。若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)閝，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因素為μ，若不計小物塊電荷量對電場的影響和碰撞時間。則

（1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？

（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長時間停止運動？停在何位置？

 

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