（2013山西省长治期末）如图a，间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连，平行导轨间距L=，一根导体...

问题详情：

（2013山西省长治期末）如图a，间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连，平行导轨间距L=，一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动，棒的右端存在一个垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。棒进入磁场的同时，粒子源P释放一个初速度为零的带电粒子，已知带电粒子质量为m，电荷量为q，粒子能从N板加速到M板，并从M板上的一个小孔穿出。在板的上方，有一个环形区域内存在磁感应强度大小也为B，垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d，内圆半径为d，两圆的圆心与小孔重合（粒子重力不计）。

（1）判断带电粒子的正负，并求当ab棒的速度为vo时，粒子到达M板的速度v；

（2）若要求粒子不能从外圆边界飞出，则ab棒运动速度v0的取值范围是多少？

（3）若棒ab的速度，为使粒子不从外圆飞出，可通过控制导轨区域磁场的宽度S（如图b），则该磁场宽度S应控制在多少范围内？

【回答】

解：（1）根据右手定则知，a端为正极，故带电粒子必须带负电     （2分）

ab棒切割磁感线，产生的电动势    　     　　　（1分）

对于粒子，由动能定理      　　        　（2分）

得粒子*出电容器的速度为　                    （1分）

知识点：专题六 电场和磁场

题型：综合题