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    竖直放置的平行金属板MN 相距d=0.2m，板间有竖直向下的匀 强磁场，磁感应强度B=O.5T，极板按如图所示的方式接人电路．足够长的、间距为L═1m的光滑平行金属导轨CD、EF水平放置，导轨间有竖直向下的勻强磁场，磁感应强度也为“B．电阻为r=1Ω的金属棒必垂直导轨放置且与导轨接触良好．已知滑动变阻器的总阻值为R=4Ω，滑片P的位置位于变阻器的中点．有一个质量，m=1.0×10-Rkg、电荷量为q=+2.0×10-5C的带电粒子，从两板中I司左端沿中心线水平射人场区．不计粒子重力．
    （1）若金属棒ab静止，求粒子初速度v多大时，可以垂直打在金属板上？
    （2）当金属棒ab以速度v匀速运动时，让粒子以大小为10m/s方向水平 向右的初速度射人，发现粒子沿直线通过两板M、N之间，求金属棒ab运动速度v的大小和方向．

    【答案】分析：（1）若金属棒ab静止，粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得到速度与半径的关系式，粒子垂直打在金属板上时，由几何知识可知，粒子的轨迹半径r=，联立可求得粒子的初速度．
    （2）当金属棒ab做匀速运动时，产生感应电动势，金属板充电，板间建立匀强电场，粒子沿直线通过两板M、N之间时，电场力与洛伦兹力平衡做匀速直线运动，根据E=BLv、欧姆定律、平衡条件求解粒子的速度．
    解答：解：（1）若金属棒ab静止，粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得：
    qBv=m，
    粒子垂直打在金属板上时，粒子的半径r=，联立解得：v=100m/s．
    （2）当金属棒ab匀速运动时，感应电动势：E=BLv
    板间电压：U=
    粒子沿直线通过两板M、N之间时，电场力与洛伦兹力平衡做匀速直线运动，则：
    qBv=q
    解得：v=
    代入解得：v=5m/s
    由左手定则知，粒子所受的洛伦兹力方向垂直指向M板，故粒子所受的电场力应该垂直指向N板，由右手定则知，ab棒应水平向右运动．
    答：
    （1）若金属棒ab静止，粒子初速度是100m/s时可以垂直打在金属板上．
    （2）粒子沿直线通过两板M、N之间，金属棒ab运动速度的大小是5m/s，方向水平向右．
    点评：本题是洛伦兹力、电磁感应、电路等知识的综合，确定板间电压是关键，根据电路的连接关系，写出电压与感应电动势的关系．
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    （1）电键S断开时，电路的总电流I．
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    在暗室的真空装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ三种射线的放射源，从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在距射线源距离为H的高处，水平放置两张叠放着的，涂药面朝下的印像纸（比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸），经射线照射一段时间后把两张印像纸显影．
    （1）上面的印像纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？
    （2）下面的印像纸显出一串三个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比？
    （3）若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使α射线不偏转，一次使β射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少？（已知：ma=4u，mβ=
    1
    1840
    u    ，va=
    C
    10
    ，vβ=C）

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