题目内容
如图甲所示，一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ连线垂直金属板N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆半径为r，且圆心O在PQ的延长线上，现使置于P处的粒子源连续不断地沿PQ方向放出质量为m、电量为q的带负电粒子（带电粒子的重力和初速度忽略不计，粒子间的相互作用力忽略不计），从某一时刻开始，在板N、M间加上如图乙所示的交变电压，周期为T，电压大小为U，如果只有在每个周期的0~
时间内放出的带电粒子才能从小孔Q射出. 求：（1）带电粒子达到Q孔的速度范围；（2）带电粒子通过该圆形磁场的最小偏转角θ.
（18分）解：（1）在
时刻从P点放出的带电粒子在电场中一直做匀加速直线运动，经过Q孔的速度最大.
时刻从P点放出的带电粒子在电场中一直做匀加速直线运动，经过Q孔的速度最大. 设带电粒子经过Q孔的速度为v0，由动能定理得：
（2分）
① （2分）
带电粒子到达Q可能的速度范围
， （3分）
（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由向心力公式：
② （4分）
带电粒子经过Q孔的速度最大，则在磁场A中匀速圆周运动半径最大，通过磁场的偏转角最小，由几何关系得
③ （4分）
联立①、②、③解得：
（3分）
练习册系列答案
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导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间关系如图10(乙)所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，经过位移s=2.5 m时，撤去拉力，导体杆又滑行了s′=2 m停下．求：
(2)拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热；
=0.2m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻均可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向向右拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示，求杆的质量m和加速度a.