15.解:(1)根据左手定则判断知b棒向左运动。 (1分)
a棒从h0高处释放后在弯曲导轨上滑动时机械能守恒,有
--------------------------2分
(3)最小面积为:---------------------------------------3分
由①②③式所包围的面积就是磁场的最小范围,如图所示 ------5分
说明:图上正确画出a、c范围各给1分;如用文字进行正确说明而未画图,比照给分.
当电子与x轴成α角入射的电子从坐标为(x,y)的P点射出磁场,则所有出射点方程有: ②上式即为磁场的右下边界b.当电子以α=0°入射时,电子的运动轨迹构成磁场左下边界c,其表达式为: ③
(2)分析:当电子以α=90°入射时,电子的运动轨迹构成磁场的“最小面积”对应的上边界a,其表达式为: ① (其中,)
--------------3分
14. (1)所有电子在所求的匀强磁场中均做匀速圆周运动,由,得半径为:
小球作完整圆周运动的次数为⑥ 解⑤、⑥得,n=10次
(3)滑块和小球最后一次碰撞时速度为,滑块最后停在水平面上,它通过的路程为,同理有 ⑤
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