题目内容
【题目】板长为l、板间距为d的平行板电容器C的两板水平放置，电容器C的两极与阻值为r的定值电阻相连；相距为d0的两平行光滑金属导轨PQ、MN固定在水平面上，定值电阻的两端分别与P、M相连，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中；一长度为d0、电阻也为r的金属棒ab垂直导轨放置，如图所示。金属棒ab在大小为F的水平向右的恒力的作用下由静止开始运动，不计其他电阻，重力加速度大小为g。
(1)求金属棒ab匀速运动时的速度v；
(2)当金属棒ab向右匀速运动时，一质量为m0、电荷量为q（q＞0）的微粒以初速度v0沿平行板电容器的左端的中线水平向右射入，微粒恰好从极板的下边缘飞出，求微粒的初速度v0；
【答案】（1）
；（2）
【解析】
(1)金属棒ab匀速运动时
，金属棒ab产生的感应电动势为
，由闭合电路欧姆定律得
解得
(2)板间电压U=Ir，板间电场强度的大小
，设微粒的加速度大小为a，有
在水平方向上有
在竖直方向上有
解得
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