如圖所示，M、N為紙面內(nèi)兩平行光滑導(dǎo)軌，間距為L．輕質(zhì)金屬桿a、b可在導(dǎo)軌上左右無摩擦滑動，桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌右端與定值電阻連接．P、Q為平行板器件，兩板間距為d，上下兩板分別與定值電阻兩端相接．兩板正中左端邊緣有一粒子源始終都有速度為v0的帶正電粒子沿平行于極板的方向進(jìn)入兩板之間．整個(gè)裝置處于垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中．已知輕桿和定值電阻的阻值分別為r和R，其余電阻不計(jì)，帶電粒子的重力不計(jì)，為使粒子沿原入射方向從板間右端射出，則輕桿應(yīng)沿什么方向運(yùn)動？速度多大？
分析：根據(jù)題意分析可知，粒子在電場中做勻速運(yùn)動，受力平衡；結(jié)合閉合電路歐姆定律，可求感應(yīng)電動勢，進(jìn)而求出速度．
解答：解；粒子在電場中運(yùn)動，電場力F=q
U
d
；
   粒子在磁場中運(yùn)動，磁場力F’=qν0B；
因?yàn)榱Ｗ友卦肷浞较驈陌彘g右端射出，所以粒子所受的電場力和洛倫茲力相互平衡，
     得q
U
d
=qν0B
     由閉合電路U=BLν
R
R+r

     得ν=
ν0d(R+r)
RL

  由右手定則得桿應(yīng)向右運(yùn)動
答：輕桿應(yīng)向右運(yùn)動，速度
ν0d(R+r)
RL
．
點(diǎn)評：考查了電磁感應(yīng)定律，閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?洛陽模擬）如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值．靜止的帶電粒子帶電量為+q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場加速后，從小孔 Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為a=45°，孔Q到板的下端C的距離為L．當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上．求：
（1）兩板間電壓的最大值Um；
（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度x；
（3）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間tm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值．帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比
qm
=3×102C/Kg（不計(jì)重力），靜止的帶電粒子從點(diǎn)P經(jīng)電場加速后，從小孔 Q垂直于NC板進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為α=45°，孔Q到板的下端C的距離為L=1m．當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰好垂直打在CD板上．求：
（1）兩板間電壓的最大值Um．
（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度x．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電量為+q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場加速后，從小孔 Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為a=45°，孔Q到板的下端C的距離為L。當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上。求：（1）兩板間電壓的最大值Um；（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（16分）如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電量為+q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場加速后，從小孔 Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為a=45°，孔Q到板的下端C的距離為L。當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上。求：（1）兩板間電壓的最大值Um；（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度。

 

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科目：高中物理 來源：2010年四川省綿陽市高三考前模擬考試（理科綜合）物理部分 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電量為+q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場加速后，從小孔 Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為a=45°，孔Q到板的下端C的距離為L。當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上。求：（1）兩板間電壓的最大值Um；（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度。

 

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