Question

（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.

Answer 1

（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)