6.在科学研究中许多物理量在没有测量仪器的情况下,人们探究出各种各样的解决问题的方法,从而推进了科学技术的发展.实验室内没有测量磁感应强度的仪器,某同学设计了下列装置测量磁感应强度,质量为M的导体棒ab,内阻未知.垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上,导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B1未知.水平放置、间距为d的平行金属板处于如图所示的匀强磁场中,磁感应强度B2未知.R和Rx分别表示定值电阻和电阻箱的阻值,不计其它电阻.左侧是由α粒子源和转动圆筒组成,已知α粒子源可以同时发射不同速率的α粒子,α粒子的质量为m、带电量为+2e;圆筒的转动半径为r,圆筒侧壁上有一个小孔与粒子源的出口等高,转动圆筒的角速度可以调节,转动方向如图所示,由于粒子的速率很高,在圆筒运动的一个周期内进入圆筒的粒子都能到达对侧.今把导体棒ab由静止释放,导轨足够长.

(1)描述导体棒的运动情况;
(2)安培表稳定时的示数为I,求磁感应强度B1的值.
(3)把电阻箱的电阻调为2R,安培表示数稳定为I时,打开粒子源,调节圆筒的转动角速度为ω0,发现粒子源从平行金属板右侧的上极板的边缘飞出,求粒子飞出电场时的动能.
(4)接上问,该同学通过调节装置也可以计算磁感应强度B2,试写出调节方式的可能性并推导磁感应强度B2的表达式.
2.如图(甲)所示,两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm,倾斜导轨与水平面成θ=30°角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示垂直斜面向上为正值,图中t1、t2未知.水平导轨足够长,其左端接有理想灵敏电流计G(内阻不计)和定值电阻R=3Ω,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1T,在t=0时刻,从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平静止释放一金属棒ab,棒的质量m=0.1kg,棒的电阻r=2Ω,棒下滑时与导轨保持良好接触设棒通过光滑圆弧前后速度大小不变,导轨的电阻不计.若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计指针稳定时显示的电流大小相等,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平且与杆垂直的外力.(g取10m/s2)求:

(1)ab棒进入磁场区I时速度V的大小;
(2)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;
(3)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量Q;
(4)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流I随时间t变化的关系如图(丙)所示(而未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图象.(从上向下看逆时针方向为电流正方向)
 0  148095  148103  148109  148113  148119  148121  148125  148131  148133  148139  148145  148149  148151  148155  148161  148163  148169  148173  148175  148179  148181  148185  148187  148189  148190  148191  148193  148194  148195  148197  148199  148203  148205  148209  148211  148215  148221  148223  148229  148233  148235  148239  148245  148251  148253  148259  148263  148265  148271  148275  148281  148289  176998 

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