Question

如圖所示，M、N為紙面內兩平行光滑導軌，間距為L。輕質金屬桿a、b可在導軌上左右無摩擦滑動，桿與導軌接觸良好，導軌右端與定值電阻連接。P、Q為平行板器件，兩板間距為d，上下兩板分別與定值電阻兩端相接。兩板正中左端邊緣有一粒子源始終都有速度為的帶正電粒子沿平行于極板的方向進入兩板之間。整個裝置處于垂直于紙面向外的勻強磁場中。已知輕桿和定值電阻的阻值分別為r和R，其余電阻不計，帶電粒子的重力不計，為使粒子沿原入射方向從板間右端射出，則輕桿應沿什么方向運動？速度多大？

Answer 1

桿應向右運動

試題分析：粒子在電場中運動，電場力F＝；                                           1分
粒子在磁場中運動，磁場力F’＝ ；                                     1分
因為粒子沿原入射方向從板間右端射出，所以粒子所受的電場力和洛倫茲力相互平衡，
得                                                              2分
而                                                          2分
得                                                            2分
由右手定則得桿應向右運動                                                    2分
點評：本題是電磁感應與力學知識的綜合，其橋梁是安培力，這類問題往往安培力的分析和計算是關鍵．