题目

（10分）如图所示为某一装置的府视图，PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属板，两板间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。金属棒AB搁置在两板上缘，接触良好，并与两板垂直。现有质量为m，带电量大小为q，其重力不计的粒子，以初速度水平射入两板间。    （1）为使带电粒子保持速度不变，做匀速直线运动，试求金属棒AB的速度大小和方向。    （2）设磁场足够大，若金属棒突然停止运动，带电粒子在磁场中继续运动，试求从这一时刻开始到带电粒子位移第一次达到时的时间。     答案：（10分）    （1）粒子匀速直线运动，所受电场力与洛伦兹等大、反向，则金属棒B端应为高电势，即金属棒应向左运动    1分     设AB棒的速度为v，产生的电动势为E；两板间距为d，板间场强为。     则：                                                                         1分                                                                                       1分     粒子所受电场力与洛伦兹力平衡，有：                                                                                1分     解得：                                                                          1分    （2）金属棒停止运动，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，当第一次位移为时，粒子转过的角度为                                2分     设粒子运动时间为，有                                                                                   1分     所以：                                                          2分

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