Question

如图所示，MN和PQ是竖直放置相距1m为的滑平行金属导轨(导轨足够长，电阻不计)，其上方连有＝9Ω的电阻和两块水平放置相距d＝20cm的平行金属板A．C，金属板长1m，将整个装置放置在图示的匀强磁场区域，磁感强度B＝1T，现使电阻＝1Ω的金属棒ab与导轨MN、PQ接触，并由静止释放，当其下落h＝10m时恰能匀速运动(运动中ab棒始终保持水平状态，且与导轨接触良好)．此时，将一质量＝0.45g，带电量q＝1.0×的微粒放置在A．C金属板的正中央，恰好静止．g＝10m/).求：

(1)微粒带何种电荷？ab棒的质量是多少？

(2)金属棒自静止释放到刚好匀速运动的过程中，电路中释放多少热量？

(3)若使微粒突然获得竖直向下的初速度，但运动过程中不能碰到金属板，对初速度有何要求？该微粒发生大小为的位移时，需多长时间？

 

Answer 1

（1）0.1kg （2）5J   (3) ·9π(n＝0，1，2……)

解析:

(1)对微粒：

　　则I＝＝1A　　ε＝＝10(V)　　对

　　(2)ε＝BLVV＝/BL＝10m/s　　∴ΔQ＝mgH－＝5(J)

　　(3)R＝＜0.1　　得：＜＝0.02(m/s)

　　又：　　即粒子经过的时间

　　·9π　　(n＝0，1，2……)