题目

一对平行金属板水平放置，板间距离为d，板间有磁感应强度为B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，滑动变阻器的总电阻为R．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，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． (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的正中间位置，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v0； (3)若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的最左端，原带电质点恰好能从金属板边缘飞出，求质点飞出时的动能。 答案：解析：（1）因带电质点做匀速圆周运动，故电场力与重力平衡有：    两板间电压：    由闭合电路欧姆定律： 解得： （2）由（1）得，电场力方向竖直向上，故质点带负电，由左手定则得洛伦兹力竖直向下. 由平衡条件得： 板间电压 所以， ， 解得：     （3）因板间电压变为 U3=IR=4U1  故电场力  由动能定理： 解得：。

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