题目内容
如图甲所示，水平放置的两平行金属板间距离为d，板长为l，OO'为两金属板的中线．在金属板的右侧有一竖直宽度足够大的匀强磁场，其左右边界均与OO'垂直，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里．两金属板间的电压u随时间t变化的图象如图乙所示．现有质子连续不断地以速度v0沿两金属板的中线射入电场中，每个质子在电场区域运动的时间内可以认为两金属板间的电场强度不变，已知质子的质量为m、电荷量为e．
（1）若在t=0时射入的质子能从磁场左边界飞出，试求质子在磁场中运动的时间t1；
（2）若射入的质子都能飞出电场，试求两金属板间所加电压的最大值Um；
（3）在（2）的情况下，为使由电场飞出的质子均不能从磁场右边界飞出，则匀强磁场的水平宽度s应满足什么条件？
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解：（1）t=0时场强为0，质子在在极板间不偏转．
质子在磁场中做圆周运动的周期
质子在磁场中运动了半个周期，所以t1=
（2）y=
=
解得
（3）
r=
s0=r+rsinθ
质子就好像从O O’飞出电场一样
所以tanθ=
所以s0=
则应满足的条件为s
练习册系列答案
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如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0～t2时间（ ）
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如图甲所示，水平放置的U形金属导轨宽度为25cm，其电阻不计．阻值为2?的金属棒与导轨垂直放置．金属棒与导轨左端相距40cm．匀强磁场与水平面的夹角为30°斜向下，从t=0时刻起磁感应强度随时间的变化如图乙所示．已知在0～2s内金属棒始终处于静止状态．则下列说法中正确的是（ ）| A、在t=0时，金属棒所受安培力为零 | B、在t=1s时，金属棒所受安培力为零 | C、在t=0与t=2s时，金属棒所受安培力大小相等 | D、在t=0到t=2s时间内流过金属棒横截面积的电荷量为0.05C |