45答案.(18分)
解:(1)设平行板电容器两端的电压是U,则由法拉第电磁感应定律可得:
?? ① (2分) ?t??B0S由(乙)图可知:= ② (1分)
?tt0U=
而S=L2 ③
B0L2由①②③式解得:U= ④ (1分)
t0质子在M、N间做类平抛运动,由平抛运动规律可得:
1d?v0t ⑤ (1分) 2112在竖直方向:d?at ⑥(1分)
22在水平方向:
由牛顿第二定律和电场力公式可得:
U?ma ⑦ (2分) dLeB0由以上式子解得:v0? ⑧(1分)
2mt0e
(2)质子在M、N板间做匀速直线运动,它受到电场力和洛仑兹力这一对平衡力作用。由洛仑兹力和电场力计算公式可得:
U ⑨(2分) dB0L2由⑨式解得:B? ⑩(1分)
dvt0evB?eB的方向垂直纸面向外(1分)
(3)质子恰好没有碰到P板,则质子在磁场运动的轨迹与P板相切,由右图可知:
L M v O R P
N 中做圆周
v211(2分) evB?m○R12(1分) 由几何知识知M板右端到P板的距离:S=R ○
mdt0v213(2分) 由以上两式解得S? ○2eB0L
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