Question

如圖所示，為某一裝置的俯視圖，PQ、MN為豎直放置的很長(zhǎng)的平行金屬板，兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其大小為B，方向豎直向下．金屬棒AB擱置在兩板上緣，并與兩板垂直良好接觸．現(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量大小為q，其重力不計(jì)的粒子，以初速v₀水平射入兩板間，問：

(1)金屬棒AB應(yīng)朝什么方向，以多大速度運(yùn)動(dòng)，可以使帶電粒子做勻速運(yùn)動(dòng)？

(2)若金屬棒的運(yùn)動(dòng)突然停止，帶電粒子在磁場(chǎng)中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從這刻開始位移第一次達(dá)到mv₀/qB時(shí)的時(shí)間間隔是多少？(磁場(chǎng)足夠大)

Answer 1

答案：
解析：

(1)粒子勻速運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力與洛倫茲力等大反向，則金屬棒B端應(yīng)為高電勢(shì)，即金屬棒應(yīng)朝左運(yùn)動(dòng)　　(1分) 　　設(shè)AB棒的速度為v，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) 　　　　(1分) 　　板間場(chǎng)強(qiáng) 　　　　(1分) 　　粒子所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡 　　　　(1分) 　　有　　(1分) 　　(2)金屬棒停止運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移為時(shí)，粒子轉(zhuǎn)過的角度為　　(1分) 　　設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，有 　　　　(1分) 　　　　(1分)