如图22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

◎ 题目

如图22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0.3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=0.2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=1.6×109C的轻质小球以v0=7m/s的水平初速度射入两板间恰好能做匀速直线运动,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)         (2)ab棒应向右做匀速运动v="8m/s                               " (3)   

◎ 解析

解析:(1)粒子在两板间恰好能做匀速直线以内动,所受的电场力与洛仑兹力相等,即:
                            (2分)
                           (2分)
所以:                  (2分)
(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(1分)
                           (2分)
(2分)
解得:v="8m/s                               " (1分)
(3)因为只有cd端上有电流,受到安培力F=BILcd   (2分)
得:        (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图22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…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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。

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