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如图中,XOZ是光滑水平面;空间有沿+Z方向的匀强磁场,其磁感强度为B。现有两块平行金属板,彼此间距为d,构成一个电容为C的平行板电容器;在两板之间焊一根垂直两板的金属杆PP',已知两板和杆PP'的总质量为m,若对此杆PP'作用一个沿+X方向的恒力F,试推求此装置匀加速平移的加速度a的表达式。(用B、c、d、m、F等表示)

  


解析:

设此装置匀加速平移的加速度为a,

则时间t后,速度v=at

PP'切割磁感线产生电动势h=BLV=Bdat

即电容器两板电压u=h=BLat

∴电容器所带电量Q=CU=CBdat

PP'间此时有稳定的充电电流

方向向下,故受到向左的安培力

以整个装置为研究对象,则F-F'=ma

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?宁德模拟)如图所示,一足够大的光滑绝缘水平面与xoz平面重合,整个空间充满着方向竖直向上的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.一带正电小球从平面上A点以速度v平行于z轴负方向进入场中,能以O点为圆心做匀速圆周运动,恰对水平面无压力(不考虑电磁辐射造成的能量损失及其影响).已知重力加速度为g.求:
(1)带电小球的比荷
q
m
及做匀速圆周运动的半径r是多少;
(2)若只撤去匀强磁场,电场强度增大为2E,小球从A点沿原方向入射,能通过空间坐标为(-r,r,-2r)的点,则小球的入射速度v1是多少;
(3)若只撤去匀强电场,在O点的正下方P点固定一个点电荷,该带电小球仍从A点沿原方向以速率v2=
1
2
v射入场中,它仍能在水平面上做相同半径的匀速圆周运动,试求PO间距离h的取值范围.

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