(1)当S接1时,金属棒在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大?
18.(15分)如下图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关S相连。整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B,一质量为,电阻不计的金属棒横跨在导轨上,已知电源电动势为E,内阻为,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻。
(3)弹簧长为0.6m时弹簧的弹性势能大小?
(1)碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少?
(2)两物体一起做简谐运动时振幅的大小?
17.(15分)如下图所示,一轻质弹簧竖直固定在地面上,自然长度为1m,上面连接一个质量为的物体,平衡时物体离地面0.9m,距物体正上方高为0.3m处有一个质量为的物体自由下落后与弹簧上物体碰撞立即合为一体,一起在竖直面内做简谐运动。当弹簧压缩量最大时,弹簧长为0.6m,g取10m/s2。求:
(1)磁感应强度B和电场强度E的大小和方向;
(2)如果撤去磁场,只保留电场,电子将从D点(图中未标出)离开电场,求D点的坐标;
(3)电子通过D点时的动能。
16.(13分)如下图所示,在平面内,MN和轴之间有平行于轴的匀强电场和垂直于平面的匀强磁场,轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪,可以沿方向射出速度为的电子(质量为,电荷量为)。如果电场和磁场同时存在,电子将做匀速直线运动,如果撤去电场,只保留磁场,电子将从轴上坐标原点3L的C点离开磁场。不计重力的影响,求:
(1)试写出衰变方程;
(2)画出正电子和反冲核的轨迹示意图;
(3)求正电子离开磁场区域时的坐标。
15.(13分)如下左图所示,在平面上,一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一个匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平面向里,在O点处原来静止着一个具有放射性的原子核――氮(),某时刻该核发生衰变,放出一个正电子和一个反冲核。已知正电子从O点射出时沿轴正方向,而反冲核刚好不会离开磁场区域,不计重力影响和粒子间的相互作用。