Question

如圖所示，兩互相平行的水平金屬導軌MN、PQ放在豎直平面內，相距L=1 m，左端接平行板電容器，板間距離d =0.2 cm，右端接滑動變阻器R（R的最大阻值為2Ω）。整個空間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度B=1 T，方向垂直于導軌所在平面。導體棒CD?與導軌接觸良好，棒的電阻r =1Ω。不計其他電阻及摩擦，現將R的滑動觸頭滑至最下端，在與導軌平行的大小F=2N的恒力作用下，使棒從靜止開始運動，取g =10 m/s²。?

（1）導體棒處于穩定狀態時，拉力F的最大功率是多少？??

（2）將滑動觸頭滑至變阻器的中點，當導體棒處于穩定狀態時，讓一帶電微粒從平行板電容器左側沿兩極板的正中間射入，微粒在兩極板間恰好做勻速直線運動；若將滑動觸頭滑至變阻器的最下端，當導體棒再次處于穩定狀態時，讓此帶電微粒以同樣的方式和速度入射，微粒在兩板間的運動軌跡恰好是圓周的一部分，求圓周的半徑。?

Answer 1

（1）E =BLv　 ??

F_安=BIL?①?

當F_安=F時，導體棒穩定速率達最大v_m②?

v_m= =6 m/s③?

P_m = Fv_m =12 W④?

（2）當滑動觸頭處于中點時，穩定時導體棒速度為v，?

?v = =4 m/s⑤?

?E = BLv =4V?⑥?

??⑦?

當滑動觸頭位于最下端時，穩定時導體棒速度為v_m，?

?E′= BLv_m?⑧?

??⑨?

??⑩?

?R₀ ==2×10⁵ m