Question

一對平行金屬板水平放置，板間距離為d，板間有磁感應強度為B的水平向里的勻強磁場，將金屬板連入如圖所示的電路，已知電源內阻為r，滑動變阻器的總電阻為R，現將開關S閉合，并調節滑動觸頭P至右端長度為總長度的處，一質量為m、電荷量為q的帶電質點從兩板正中央左端以某一初速度水平飛入場區，恰好做勻速圓周運動.

（1）求電源的電動勢；
（2）若將滑動變阻器的滑動觸頭P調到R的正中央位置，可以使原帶電質點以水平直線從兩板間穿過，求該質點進入磁場的初速度v₀;
（3）若將滑動變阻器的滑動觸頭P移到R的最左端，原帶電質點恰好能從金屬板緣飛出，求質點飛出時的動能．

Answer 1

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）因帶電質點做勻速圓周運動，故電場力與重力平衡，①（1分）
又②
兩板間電場強度③（1分）
兩板間電壓④（1分）
由閉合電路歐姆定律得，⑤（1分）
由①～⑤得，（2分）
（2）由題意知，電場力豎直向上，故質點帶負電，由左手定則得洛倫茲力豎直向下，由平衡條件可得，⑥（2分）
因兩極板間電壓
故，⑦（2分）
由⑥⑦解得，⑧（1分）
（3）因板間電壓變為⑨
故電場力（2分）
由動能定理得，⑩（2分）
由⑧⑨⑩解得．（1分）
考點：帶電粒子在混合場中的運動；閉合電路的歐姆定律．
點評：本題主要考查了帶電粒子在混合場中運動的問題，要求同學們能正確分析粒子的受力情況，難度適中