◎ 题目

如图所示，M、N是水平放置的很长的平行金属板，两板间有垂直于纸面沿水平方向的匀强磁场，其磁感应强度大小为B=0.25T，两板间距d=0.4m，在M、N板间右侧部分有两根无阻导线P、Q与阻值为0.3Ω的电阻相连．已知MP和QN间距离相等且等于PQ间距离的一半，一根总电阻为r=0.2Ω均匀金属棒ab在右侧部分紧贴M、N和P、Q无摩擦滑动，忽略一切接触电阻．现有重力不计的带正电荷q=1.6×10-9C的轻质小球以v0=7m/s的水平初速度射入两板间恰能做匀速直线运动，则： （1）M、N间的电势差应为多少？ （2）若ab棒匀速运动，则其运动速度大小等于多少？方向如何？ （3）维持棒匀速运动的外力为多大？

◎ 答案

（1）粒子在两板间恰能做匀速直线运动，所受的电场力与洛仑兹力相等，即： Eq=qv0B                              U d q=qv0B                                所以：U=Bdv=0.7V                    （2）洛仑兹力方向向上，则电场力方向向下，UMN＞0，ab棒应向右做匀速运动 Ucd= BLcdv R+rcd R                             U=Uac+Ucd+Uab 即 BLcdv R+rcd R+B(Lac+Lab)v=U 解得：v=8m/s                                 （3）因为只有cd端上有电流，受到安培力F=BILcd     得：F=B BLcdv R+rcd Lcd= B2Lcd2v R+rcd =0.05N        答：（1）M、N间的电势差应为0.7V；                    （2）若ab棒匀速运动，则其运动速度大小等于8m/s，方向向右； （3）维持棒匀速运动的外力为0.05N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，M、N是水平放置的很长的平行金属板，两板间有垂直于纸面沿水平方向的匀强磁场，其磁感应强度大小为B=0.25T，两板间距d=0.4m，在M、N板间右侧部分有两根无阻导线…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。