题目内容
(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.

(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:
mυ0=(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)
由几何知识可知:

解得

小球在磁场中作圆周运动:

由①、②得:

⑵小球和金属棒的碰撞过程,由动量守恒定律得:
mυ0=(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:

由③、④、⑤可得:

棒和小球的速度从υ1变为0的过程中由动量定理有:


由③、④、⑦、⑧可得


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