如圖所示，M、N為紙面內兩平行光滑導軌，間距為L.輕質金屬棒ab可在導軌上左右無摩擦滑動，杆與導軌接觸良好，導...

問題詳情：

如圖所示，M、N為紙面內兩平行光滑導軌，間距為L.輕質金屬棒ab可在導軌上左右無摩擦滑動，杆與導軌接觸良好，導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於極板的方向進入兩板之間．整個裝置處於垂直於紙面向外的勻強磁場中．已知輕杆和定值電阻的阻值分別為r和R，其餘電阻不計，帶電粒子的重力不計，為使粒子沿原入*方向從板間右端*出，則輕杆應沿什麼方向運動？速度多大？

【回答】

粒子在電場中運動，電場力F＝qU/d

粒子在磁場中運動，磁場力F′＝qv0B

因為粒子沿原入*方向從板間右端*出，所以粒子所受的電場力和洛倫茲力相互平衡，

得qU/d＝qv0B

輕質金屬桿ab切割磁感線產生的感應電動勢E＝BLv

R中電流I＝E/(R＋r)

PQ之間電壓U＝IR

聯立解得v＝(R＋r)v0

由右手定則得杆應向右運動．

*：向右運動　(R＋r)v0

知識點：專題八 電磁感應

題型：綜合題