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一個初速度為零的帶正電粒子從M板開始運(yùn)動，經(jīng)過MN兩平行板間的電場加速后，從N板上的孔射入長方形abcd區(qū)域，如圖所示．當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時，長方形abcd區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大小不變、方向垂直于紙面且方向交替變化的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，每經(jīng)過t=（π/4）×10^-3 s，磁場方向變化一次，粒子到達(dá)P點(diǎn)時磁場方向恰指向紙外，在Q處有一個靜止的中性粒子，P、Q間距離PQ=3m，直線PQ垂直平分ab、cd．已知c、d相距D=1.5m，帶電粒子的比荷 q/m=1.0×10⁴C/kg，重力不計(jì)，求：
（1）如果加速電壓U=200V，帶電粒子能否與中性粒子碰撞？
（2）在答卷的圖中畫出U=200V時帶電粒子的運(yùn)動軌跡．
（3）能使帶電粒子與中性粒子碰撞，加速電壓的最大值是多少？

兩根水平平行固定的光滑金屬導(dǎo)軌寬為L，足夠長，在其上放置兩根長也為L且與導(dǎo)軌垂直的金屬棒ab和cd，它們的質(zhì)量分別為2m、m，電阻阻值均為R（金屬導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計(jì)），整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．

（1）現(xiàn)把金屬棒ab鎖定在導(dǎo)軌的左端，如圖甲，對cd施加與導(dǎo)軌平行的水平向右的恒力F，使金屬棒cd向右沿導(dǎo)軌運(yùn)動，當(dāng)金屬棒cd的運(yùn)動狀態(tài)穩(wěn)定時，金屬棒cd的運(yùn)動速度是多大？
（2）若對金屬棒ab解除鎖定，如圖甲，對cd施加與導(dǎo)軌平行的水平向右的恒力F，使金屬棒cd向右沿導(dǎo)軌運(yùn)動，簡述金屬棒ab和金屬棒cd的運(yùn)動情況，求出整個電路最終的發(fā)熱功率？
（3）若對金屬棒ab解除鎖定，如圖乙，使金屬棒cd獲得瞬時水平向右的初速度v₀，當(dāng)它們的運(yùn)動狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定的過程中，金屬棒ab中產(chǎn)生的熱量是多少？

兩根水平平行固定的光滑金屬導(dǎo)軌寬為L，足夠長，在其上放置兩根長也為L且與導(dǎo)軌垂直的金屬棒ab和cd，它們的質(zhì)量分別為2m、m，電阻阻值均為R（金屬導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計(jì)），整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．



（1）現(xiàn)把金屬棒ab鎖定在導(dǎo)軌的左端，如圖甲，對cd施加與導(dǎo)軌平行的水平向右的恒力F，使金屬棒cd向右沿導(dǎo)軌運(yùn)動，當(dāng)金屬棒cd的運(yùn)動狀態(tài)穩(wěn)定時，金屬棒cd的運(yùn)動速度是多大？
（2）若對金屬棒ab解除鎖定，如圖甲，對cd施加與導(dǎo)軌平行的水平向右的恒力F，使金屬棒cd向右沿導(dǎo)軌運(yùn)動，簡述金屬棒ab和金屬棒cd的運(yùn)動情況，求出整個電路最終的發(fā)熱功率？
（3）若對金屬棒ab解除鎖定，如圖乙，使金屬棒cd獲得瞬時水平向右的初速度v₀，當(dāng)它們的運(yùn)動狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定的過程中，金屬棒ab中產(chǎn)生的熱量是多少？