问题 问答题

(1)小球射入磁场时的初速度υ0

(2)电阻R上产生的总热量Q

(3)通过电阻R的总电量Δq.

答案

(1)(2)(3)

⑴小球入射磁场后将作匀速圆周运动,设圆周运动的半径为r,其轨迹如图所示(略)

由几何知识可知:    (3分)     

解得        ①     (2分) 

小球在磁场中作圆周运动:      ②      (2分)

由①、②得:                       ③      (1分)

⑵小球和金属棒的碰撞过程,由动量守恒定律得:

0=(m+3m)υ                                      ④      (2分)

金属棒切割磁感线的过程中,棒和小球的动能转化为电能进而转化成焦耳热:

                       ⑤            (2分)

由③、④、⑤可得:             ⑥            (2分)

棒和小球的速度从υ1变为0的过程中由动量定理有:

   ⑦  (1分) 又   ⑧    (4分)

由③、④、⑦、⑧可得                ⑨         (2分)

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