题目内容
【题目】如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨
和
间距为L与水平面成θ角，上端接阻值为R的电阻，匀强磁场B垂直导轨平面向上，金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上．定值电阻R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，磁感强度也为B的匀强磁场垂直纸面向内．粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m0，电荷量为q，ab棒的电阻为2R，其余部分电阻不计，不计粒子重力．
（1）ab棒静止未释放时，某种粒子恰好打在上极板中点P上，判断该粒子带何种电荷？该粒子的速度多大？
（2）释放ab棒，求ab棒的最大速度？
（3）当ab棒达到最大速度时，能匀速穿过平行金属板粒子的速度大小？
【答案】（1）正电荷． 
（2）
（3）
【解析】（1）由左手定则可知：该粒子带正电荷．
粒子在磁场中做圆周运动，设半径为r，速度为v0，几何关系有： 
，
得
粒子做匀速圆周运动，由
得： 
（2）ab棒达到最大速度时做匀速运动： 
…①，
对回路： 
…②
由①②得： 
（3）
当ab棒达到最大速度时，由①式得： 
又U=IR
极板电压也为U，粒子匀速运动： 
得： 
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