题目内容
一对平行金属板水平放置，板间距离为d=0.5米，板间有磁感应强度为B=5T的水平向里的匀强磁场，将金属板连入如图所示的电路，已知电源内阻为r=10Ω，滑动变阻器的总电阻为R=40Ω，现将开关S闭合，并调节滑动触头P至右端长度为总长度的
处，一比荷为
=-10C/kg的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区，恰好做匀速圆周运动．重力加速度g=10m/s2．（1）求电源的电动势；
（2）若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置，可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过，求该质点进入磁场的初速度v．
【答案】分析：（1）粒子做匀速圆周运动，则重力等于电场力，再结合闭合电路路端电压与电源电动势的关系即可解题；
（2）带电质点以水平直线从两板间穿过，说明粒子在复合场中做直线运动，可知合外力为零，再结合闭合电路路端电压与电源电动势的关系即可解题．
解答：解：（1）粒子做匀速圆周运动，则重力等于电场力，即
mg=qE
根据闭合电路路端电压与电源电动势的关系可知：
U=
?
而E=
解得：
?=2.5V
（2）粒子在复合场中做直线运动，可知合外力为零，则
qE′=mg+Bqv
E′=
解得：
V=0.2m/s
答：（1）求电源的电动势为2.5V；
（2）该质点进入磁场的初速度v=0.2m/s．
点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，难度适中．
（2）带电质点以水平直线从两板间穿过，说明粒子在复合场中做直线运动，可知合外力为零，再结合闭合电路路端电压与电源电动势的关系即可解题．
解答：解：（1）粒子做匀速圆周运动，则重力等于电场力，即
mg=qE
根据闭合电路路端电压与电源电动势的关系可知：
U=
?而E=
解得：
?=2.5V
（2）粒子在复合场中做直线运动，可知合外力为零，则
qE′=mg+Bqv
E′=
解得：
V=0.2m/s
答：（1）求电源的电动势为2.5V；
（2）该质点进入磁场的初速度v=0.2m/s．
点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，难度适中．
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处，一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区，恰好做匀速圆周运动.
处，一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区，恰好做匀速圆周运动. 