Question

如圖所示，為某一裝置的俯視圖，PQ、MN為豎直放置的很長的平行金屬薄板，兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下，金屬棒AB擱置在兩板上緣，并與兩板垂直良好接觸，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量大小為q，其重力不計(jì)的粒子，以初速度v₀水平射入兩板間．問：

(1)金屬棒AB應(yīng)朝什么方向、以多大的速度運(yùn)動(dòng)，可以使帶電粒子做勻速運(yùn)動(dòng)？

 (2)若金屬棒運(yùn)動(dòng)突然停止，帶電粒子在磁場(chǎng)中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從這刻開始位移第一次達(dá)到mv₀/(qB）時(shí)的時(shí)間間隔是多少？（磁場(chǎng)足夠大）

Answer 1

 (1)棒AB向左運(yùn)動(dòng)． 。

(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

解析:

(1)棒AB向左運(yùn)動(dòng)．以正電荷為例：受洛倫茲力方向，垂直指向板MN，則電場(chǎng)方向垂直指向板PQ，據(jù)右手定則可知棒AB向左運(yùn)動(dòng)．

 ，則。

(2) ，帶電粒子運(yùn)動(dòng)半徑。當(dāng)位移大小第一次達(dá)到時(shí)，如圖所示帶電粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為60⁰，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則。

故帶電粒子運(yùn)動(dòng)周期，運(yùn)動(dòng)時(shí)間。