(1)由左手定则,可判定粒子流带正电.粒子流在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律,有:
qv0B1=m
v02 r
得:r=
mv0
qB1
粒子流恰好在金属板的边沿穿出,由几何关系得:
r2-(r-
)2=d2 d 2
解得:r=
5d 4
故v0=
5dqB1
4m
(2)对匀速通过金属板的粒子流,其所受的电场力等于洛伦兹力,有:
q
=qv0B1 U d
金属板的电压U,U=IR
金属棒受到的安培力F安=B2Il
棒做匀速运动,由力的平衡条件,有:
F安=Mgsinθ
联立式子,解得:M=
5B12B2d2lq 4mgRsinθ
答:(1)粒子流带正电荷,速度为
;5dqB1
4m
(2)现将金属棒由静止释放,待棒沿导轨匀速下滑后,粒子流水平通过,金属棒质量M为
.5B12B2d2lq 4mgRsinθ