Question

如圖所示，質量M=0.01kg的導體棒ab，垂直放在相距l=0.1m的平行光滑金屬導軌上。導軌平面與水平面的夾角=30°，并處于磁感應強度大小B=5T、方向垂直于導軌平面向下的勻強磁場中。左側是水平放置的平行金屬板，它的極板長s=0.1m，板間距離d=0.01m。定值電阻R=2Ω，R_x為滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。

（1）調節R_x＝2Ω，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v
（2）改變R_x ，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量m=10^-8kg、電量q=10^-4C的帶正電的粒子從兩金屬板中央左側以v₀=10³ m/s水平射入，（不計粒子的重力），若它恰能從下板右邊緣射出，求此時的R_x.

Answer 1

（1）0.1A，0.8m/s（2）

試題分析：（1）根據受力分析可得： （３分）
　　　（３分）
（２）根據牛頓第二定律可得：　。（３分）
點評：由電磁感應定律求電動勢、閉合電路歐姆定律求電流，由導體棒受力平衡求速度，由帶電粒子的勻速通過電容器求電壓，結合閉合電路求速度．