平行金属板相距为d,板间有磁场强度为B的匀强磁场,按如图所示的方式接入电路.已知电源的内阻为r,滑动变阻器的电阻为R.有一个质量为m,电量为q的带电粒子,从两板正中间左端

◎ 题目

平行金属板相距为d,板间有磁场强度为B的匀强磁场,按如图所示的方式接入电路.已知电源的内阻为r,滑动变阻器的电阻为R.有一个质量为m,电量为q的带电粒子,从两板正中间左端水平射入场区,不计重力.
(1)若金属板不带电,当粒子初速度多大时,可以垂直打在金属板上.
(2)闭合S,把滑动变阻器的滑片移到中点,粒子以初速度v0射入板间,而从两板间沿直线穿过,求电源的电动势.
魔方格

◎ 答案

(1)粒子进入磁场做匀速圆周运动,当粒子垂直打在金属板上时,运动的半径为
1
2
d  ①
qvB=m
v20
R

所以 v=
qBd
2m
 ②
(2)因粒子作匀速直线运动,所以qv0B=qE ③
 又 E=
U
d

    U=
ε
R+r
?
R
2
  ④
所以电源的电动势  ε=
2v0Bd(R+r)
R
 ⑤
答:
(1)若金属板不带电,当粒子初速度是
qBd
2m
时,可以垂直打在金属板上.
(2)电源的电动势为
2v0Bd(R+r)
R

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“平行金属板相距为d,板间有磁场强度为B的匀强磁场,按如图所示的方式接入电路.已知电源的内阻为r,滑动变阻器的电阻为R.有一个质量为m,电量为q的带电粒子,从两板正中间左端…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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