Question

11．如图所示，两极板间电压为U，板间距为d，极板间还存在与电场正交的匀强磁场．带同种电荷的a、b两小球的电荷量均为q，且都以速率v从两侧平行于极板进入极板间做匀速直线运动．那么a小球带负电（填“正电”或“负电”）；如果a、b两小球的质量分别为m_a和m_b，则m_a+m_b=$\frac{qU}{gd}$．

Answer 1

分析 两个小球做匀速直线运动，受力平衡，根据平衡条件分析a小球的电性．根据平衡条件对两球列式，可得到m_a+m_b．

解答 解：a、b两球电性相同，若都带正电，则b球向左运动时，所受的重力、电场力和洛伦兹力均向下，受力不平衡，不可能做匀速直线运动．
故ab球带负电．
a球：所受的重力、洛伦兹力向下，电场力向上，则由平衡条件得：m_ag+qvB=q$\frac{U}{d}$
b球：所受的重力向下，洛伦兹力和电场力均向上，则由平衡条件得：m_bg=q$\frac{U}{d}$+qvB
联立得：m_a+m_b=$\frac{qU}{gd}$
故答案为：负电，$\frac{qU}{gd}$．

点评 解决本题的关键知道粒子重力、电场力和洛伦兹力三力平衡，运用假设汉判断，结合粒子的速率进行分析．