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    竖直放置的平行金属板M、N相距d＝0.2 m，板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，极板按如图所示的方式接入电路．足够长的、间距为L＝1 m的光滑平行金属导轨CD、EF水平放置，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B．电阻为r＝1 Ω的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．已知滑动变阻器的总阻值为R＝4 Ω，滑片P的位置位于变阻器的中点．有一个质量为m＝1.0×10－8 kg、电荷量为q＝＋2.0×10－5 C的带电粒子，从两板中间左端沿中心线水平射入场区．不计粒子重力．

    (1)若金属棒ab静止，求粒子初速度v0多大时，可以垂直打在金属板上？

    (2)当金属棒ab以速度v匀速运动时，让粒子仍以相同初速度v0射入，而从两板间沿直线穿过，求金属棒ab运动速度v的大小和方向．

    答案：
    解析：

    　　(1)金属棒ab静止时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为，则

    　　　①(2分)

    　　垂直打在金属板上，则　②(2分)

    　　解得　③(2分)

    　　代入数据得100 m/s(1分)

    　　(2)当金属棒ab匀速运动时，感应电动势　④(2分)

    　　板间电压：　⑤(2分)

    　　粒子沿直线穿过板间，则粒子受电场力、洛仑兹力平衡，做匀速直线运动

    　　　⑥(2分)

    　　解得：　⑦(2分)

    　　代入数据得v＝50 m/s(1分)

    　　由左手定则知，粒子所受洛仑兹力方向垂直M板，故粒子所受电场力应该垂直于N板，由右手定则知，ab棒应水平向右运动．(2分)


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    （1）电键S断开时，电路的总电流I．
    （2）R4的阻值．
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    （1）上面的印像纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？
    （2）下面的印像纸显出一串三个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比？
    （3）若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使α射线不偏转，一次使β射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少？（已知：ma=4u，mβ=
    1
    1840
    u    ，va=
    C
    10
    ，vβ=C）

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