如圖所示,MN和PQ是相距40cm的平行金屬導(dǎo)軌,一根電阻R
1=3Ω的金屬棒ab可緊貼平行導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),兩塊相互平行、相距20cm且水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連接,圖中跨接在MN間的電阻R
2=1Ω,導(dǎo)軌和連接線(xiàn)的電阻均可忽略不計(jì),現(xiàn)將整個(gè)裝置放置在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)導(dǎo)體棒ab以速率v勻速沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí),恰能使一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的負(fù)電微粒也以速率v在兩金屬板內(nèi)空間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而不觸及兩板.
(1)試說(shuō)明金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)方向.
(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)速度v的取值范圍.?
(3)若帶電微粒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從如圖所示位置開(kāi)始以速度v
0做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求其當(dāng)運(yùn)動(dòng)位移達(dá)到其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑的
倍時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間.?