Question

【题目】如图，一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中，盒子边长为L，前后面为金属板，其余四面均为绝缘材料，在盒左面正中间和底面上各有一小孔（孔大小相对底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中线MN间移动，让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内，若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U，可使得液滴恰好能从底面小孔通过，测得小孔到M点的距离为d，已知磁场磁感强度为B，不考虑液滴之间的作用力，不计一切阻力，则以下说法正确的是（　　）

A.液滴一定带正电

B.所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接

C.液滴从底面小孔通过时的速度为

D.恒定电压为

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．由于电场强度方向不清楚，则无法确定液滴的电性，故A错误；

B．若液滴带正电，洛伦兹力垂直纸面向外，则电场力垂直纸面向里，说明正极与正方形盒子的前表面连接，若液滴带负电，洛伦兹力垂直纸面向里，则电场力垂直纸面向外，说明正极与正方形盒子的前表面连接，则所加电压的正极一定与正方形盒子的前表面连接，故B错误；

C．稳定后液滴所受电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下运动，故将做匀变速曲线运动，则有

联立解得

，

液滴从底面小孔通过时的速度为

故C错误；

D．稳定后洛伦兹力等于电场力

解得

故D正确。

故选D。