精英家教網(wǎng)平行金屬板相距為d，板間有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，按如圖所示的方式接入電路．已知電源內(nèi)阻為r，滑動變阻器的總電阻為R．有一個質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子，從兩板正中間左端水平射入場區(qū)，不計重力．
（1）不給金屬板充電，求粒子初速V0多大時，可以垂直打在金屬板上．
（2）閉合S，把滑動變阻器的滑片移到中點．粒子仍以相同的初速V0射入板間，而從兩板間沿直線穿過．求電源的電動勢．
分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合洛倫茲力表達式與幾何關(guān)系，即可求解；
（2）由于粒子做直線運動，所以洛倫茲力等于電場力，再由E=
U
d
，電阻與電壓的關(guān)系，即可求解．
解答：解：（1）粒子運動的半徑　R=
d
2
①
又qVoB=m
V02
R
②
∴V0=
qBd
2m
③
（2）因粒子作直線運動，所以　　
qV0B=qE④
E=
U
d
⑤
又U=
ε
R+r
R
2
⑥
由③④⑤⑥得　ε=qB2s2
R+r
mR

答：（1）不給金屬板充電，則粒子初速V0=
qBd
2m
時，可以垂直打在金屬板上．
（2）閉合S，把滑動變阻器的滑片移到中點．粒子仍以相同的初速V0射入板間，而從兩板間沿直線穿過．則電源的電動勢qB2s2
R+r
mR
．
點評：考查洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動，掌握牛頓第二定律與閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，理解電勢差與電場強度的關(guān)系，注意式中d的含義．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是利用光電效應(yīng)現(xiàn)象測定金屬極限頻率的實驗原理圖，其中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R0的總電阻為4r，兩塊平行金屬板相距為d，當N受頻率為υ的紫外線照射后，將發(fā)射沿不同方向運動的光電子，形成電流，從而引起電流計的指針偏轉(zhuǎn)，若閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R0逐漸增大極板間電壓，可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減�。旊妷罕硎緮�(shù)為U時，電流恰好為零．（已知普朗克常量h、電子電荷量e、電子質(zhì)量m、光速為c）則：（1）金屬板N的極限頻率為多大？
（2）這時Rpb為多大？
（3）切斷開關(guān)S，在MN間加垂直于紙面的勻強磁場，逐漸增大磁感應(yīng)強度，也能使電流為零，當磁感應(yīng)強度B為多大時，電流恰好為零？

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科目：高中物理 來源： 題型：

平行金屬板相距為d，板間有磁場強度為B的勻強磁場，按如圖所示的方式接入電路．已知電源的內(nèi)阻為r，滑動變阻器的電阻為R．有一個質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子，從兩板正中間左端水平射入場區(qū)，不計重力．
（1）若金屬板不帶電，當粒子初速度多大時，可以垂直打在金屬板上．
（2）閉合S，把滑動變阻器的滑片移到中點，粒子以初速度v0射入板間，而從兩板間沿直線穿過，求電源的電動勢．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平放置的兩平行金屬板相距為d，充電后其間形成勻強電場．一帶電量為+q，質(zhì)量為m的液滴從下板邊緣射入電場，并沿直線運動恰好從上板邊緣射出．可知，該液滴在電場中做
勻速直線運動
勻速直線運動
運動，電場強度大小為
mg
q
mg
q
，電場力做功大小為
mgd
mgd
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，水平放置的兩平行金屬板相距為d，充電后其間形成勻強電場．一帶電量為+q，質(zhì)量為m的液滴從下板邊緣射入電場，并沿直線運動恰好從上板邊緣射出．可知，該液滴在電場中做
 
運動，電場強度為
 
．

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