[题目]如图所示.单匝圆形线圈与匀强磁场垂直.匀强磁场的磁感应强度大小为B.圆形线圈的电阻不计.导体棒a绕圆心O匀速转动.以角速度ω旋转切割磁感线.导体棒的长度为l.电阻为r.定值电阻R1.R2和线圈构成闭合回路.P.Q是两个平行金属板.两极板间的距离为d.金属板的长度为L.在金属板的上边缘.有一质量为m且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间.并� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】（20分）如图所示，单匝圆形线圈与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度大小为B，圆形线圈的电阻不计。导体棒a绕圆心O匀速转动，以角速度ω旋转切割磁感线，导体棒的长度为l，电阻为r。定值电阻R1、R2和线圈构成闭合回路，P、Q是两个平行金属板，两极板间的距离为d，金属板的长度为L。在金属板的上边缘，有一质量为m且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间，并从金属板Q的下边缘离开。带电粒子进入电场的位置到P板的距离为，离开电场的位置到Q板的距离为。R1、 R2、r均为未知量。

（1）求导体棒a顺时针转动还是逆时针转动；

（2）若R1=R2=2r，试求P、Q间的电场强度大小；

（3）若R1=3r，R2=2r，试求带电粒子的电荷量。

【答案】见解析

【解析】（1）依题意，带电粒子受到的电场力水平向右。带电粒子带负电，所以P板带负电，Q板带正电。由右手定则可知，导体棒a逆时针方向转动（1分）

（2）由法拉第电磁感应定律得电动势大小E0=Bl2ω（2分）

由闭合电路欧姆定律得（2分）

由欧姆定律可知，定值电阻R2两端的电压UPQ=IR2（2分）

联立可得UPQ=（2分）

故PQ间匀强电场的电场强度大小E=（2分）

联立并代入R1=R2=2r，可得E=（2分）

（3）若R1=3r，R2=2r，UPQ=（2分）

带电粒子在极板间做类平抛运动

，，（3分）

联立可得（2分）

练习册系列答案

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D. E点此刻离开平衡位置的位移大小为4cm

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