(2014?揭阳一模)如图,两根足够长平行光滑的金属导轨相距为l,导轨与水平面夹角为θ,并处于磁感应强度

2025-05-08 17:25:04
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回答1:

(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-
d
2
2=d2      
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
U
d
=qv0B1 
金属板的电压U,U=IR
金属棒受到的安培力F=B2Il     
棒做匀速运动,由力的平衡条件,有:
F=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