题目内容
(12分)如图所示，MM′，NN′为相距L＝30cm的光滑平行金属导轨，导轨左端接有定值电阻R＝0.1Ω，金属导体棒ab垂直导轨放在导轨上，金属棒的电阻R0＝0.3Ω,导体棒可贴着导轨无摩擦滑动，导轨电阻不计。导轨右端接一水平放置的平行板电容器，两水平金属板间的距离为d＝27cm，整个装置都放在垂直纸面向里的匀强磁场中。当ab以速度v向右匀速运动时，一带电微粒刚好能以速率v在平行金属板间作半径为r＝
m的匀速圆周运动。（g＝10m/s2）求：
（l）为使带电微粒做上述要求的运动，v应为多少？
（2）若匀强磁场的磁感应强度B＝2.0T，则此时作用在ab棒上的水平拉力应为多少？
解析：（1）当ab以速度v向右匀速运动时，产生的感应电动势：
E＝BLv (1分)
回路abNM产生的感应电流为：
(1分)
则ab两端的电压（AB两板间电势差）
(2分)
对带电粒子：要使粒子在AB板间作匀速圆周运动，重力和电场力平衡，有
(2分)
洛仑兹力提供向心力，
(2分)
联立以上五式解得：
. (1分)
（2）对于导体棒，做匀速运动时，拉力F等于安培力大小.
即：
(3分)
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