問題詳情：
如圖所示，MN和PQ是兩根放在豎直面內且足夠長的平行金屬導軌，相距l=50cm。導軌處在垂直紙面向裏的磁感應強度B=5T的勻強磁場中．一根電阻為r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導軌左右運動．兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接，圖中跨接在兩導軌間的電阻R=0.4Ω。其餘電阻忽略不計．已知當金屬棒ab不動時，質量m=10g、帶電量q=－10－3C的小球以某一速度v0沿金屬板A和C的中線*入板間，恰能*出金屬板（g取10m/s2）。求：
（1）小球的速度v0；
（2）若使小球在金屬板間不偏轉，則金屬棒ab的速度大小和方向；
【回答】
根據題意，小球在金屬板間做平拋運動。水平位移為金屬板長L=20cm，豎直位移等於
，根據平拋運動規律
①…………………………（1分）
…②……………（1分）
……………………（1分）
（2）欲使小球不偏轉，須小球在金屬板間受力平衡，根據題意應使金屬棒ab切割磁感線產生感應電動勢，從而使金屬板A、C帶電，在板間產生勻強電場，小球所受電場力等於小球的重力。
由於小球帶負電，電場力向上，所以電場方向向下，A板必須帶正電，金屬棒ab的a點應為感應電動勢的正極，根據右手金屬棒ab應向右運動。…………（1分）
設金屬棒ab的速度為V1，則：E=BLV1③…………………………（1分）
迴路中電流
④…………………………（1分）
金屬板A、C間的電壓：
⑤…………………（1分）
金屬板A、C間的電場
…⑥………………………（1分）
小球受力平衡：
…⑦………………………（2分）
聯立以上各式解得：
…………………………（2分）
知識點：安培力與洛倫茲力單元測試
題型：綜合題
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