Question

如圖所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直金屬板；N板右側(cè)的圓形區(qū)域A內(nèi)分布有方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，圓半徑為r，且圓心O在PQ的延長線上，兩平行金屬板與匝數(shù)為n，邊長為a的正方形線圈相連，現(xiàn)有垂直于線圈平面均勻增大的磁場，磁感應(yīng)強度變化率為，一質(zhì)量為m、電量為q的帶負電粒子（重力不計），初速度為零，從P點進入兩板間，求：

（1）兩平行板之間的電勢差

（2）粒子從Q點射出時的速度

（3）帶電粒子通過該圓形磁場的偏轉(zhuǎn)角θ

Answer 1

（1）（2）（3）

解析:

（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律   ……………………….(3分)

所以，兩板間電壓                     …………………….(2分)

（2）粒子在電場中加速，由動能定理         …………………….(2分)

所以，粒子射出兩極板時的速度：  …………… (3分)  

（3）粒子進入偏轉(zhuǎn)磁場，如圖所示

設(shè)偏轉(zhuǎn)角為θ,粒子做圓周運動的半徑為R，由幾何關(guān)系

有：              ………………… (2分)         

由牛頓第二定律：   ………………(2分)

化簡得：     …………… (4分)

即：