图2-4
(1)要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率k应满足什么条件?
(2)要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?
图2-4
(1)要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率k应满足什么条件?
(2)要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?
解:(1)由题意可知:板1为正极,板2为负极
两板间的电压U==S
=Sk
而S=πr2
带电液滴受的电场力F=qE=
故F-mg=-mg=ma
a=-g
讨论:
①若a>0,液滴向上偏转,做类平抛运动,若恰从板1右端射出,则l=v0tk,
d=t2
解得k1=.
②若a=0,液滴做匀速直线运动,恰能从板2右端射出,则-g=0,得k2=
.
③若a<0,则重力大于安培力,不可能离开电场.
综上分析得k的取值范围为
≤k≤
(g+
).
(2)要使液滴从两板右端中点射出,根据运动学公式,有
得k=(g+
)
由B=B0+kt,得B=B0+ (g+
)t.