如图所示.M.N为纸面内两平行光滑导轨.间距为L.轻质金属棒ab可在导轨上左右无摩擦滑动.杆与导轨接触良好.导轨右端与定值电阻连接．P.Q为平行板器件.两板间距为d.上下两板分别与定值电阻两端相接．两板正中左端边缘有一粒子源始终都有速度为v0的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间．整个装置处于垂直于纸面向外的匀强磁场中．已知轻杆和定值� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，M、N为纸面内两平行光滑导轨，间距为L.轻质金属棒ab可在导轨上左右无摩擦滑动，杆与导轨接触良好，导轨右端与定值电阻连接．P、Q为平行板器件，两板间距为d，上下两板分别与定值电阻两端相接．两板正中左端边缘有一粒子源始终都有速度为v₀的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间．整个装置处于垂直于纸面向外的匀强磁场中．已知轻杆和定值电阻的阻值分别为r和R，其余电阻不计，带电粒子的重力不计，为使粒子沿原入射方向从板间右端射出，则轻杆应沿什么方向运动？速度多大？

粒子在电场中运动，电场力F＝qU/d

粒子在磁场中运动，磁场力F′＝qv₀B

因为粒子沿原入射方向从板间右端射出，所以粒子所受的电场力和洛伦兹力相互平衡，

得qU/d＝qv₀B

轻质金属杆ab切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv

R中电流I＝E/(R＋r)

PQ之间电压U＝IR

联立解得v＝(R＋r)v₀

由右手定则得杆应向右运动．

答案：向右运动　(R＋r)v₀

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