《電磁學(xué)與微觀粒子的碰撞模型》教學(xué)設(shè)計1．如圖所示，金屬棒a從高為h的光滑弧形導(dǎo)軌上自由滑下進入水平光滑且足夠長的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計，水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B．方向豎直向下的勻強磁場中，水平導(dǎo)軌另一端放有金屬棒b，設(shè)a．b兩棒的質(zhì)量和電阻分別為m和R，運動過程中兩棒沒有相碰。求b棒的最終速度和兩棒在運動過程中所消耗的電能。(；mgh/2)2．如圖所示，一根足夠長的滑桿SS/，桿上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬環(huán)，在滑桿的正下方置一很長的光滑水平木制軌道，并穿過金屬環(huán)的圓心O，現(xiàn)在將質(zhì)量為M的條形磁鐵以v0的速度在軌道上向右運動，則（）A．磁鐵穿過金屬環(huán)后二者先后停下來B．磁鐵靠近滑環(huán)將推動滑環(huán)向右運動SS/MSS/Mv0OD．滑環(huán)得到的電能是Mv02/2(BC)4bbv1av224bbv1av22A．→＋ B．→＋C．→＋ D．→+(A)4．如圖中的M．N為兩豎直平行金屬板，相距為d，兩板間的電勢差恒為U，兩板間有一絕緣的光滑曲面AC和絕緣光滑平面AB，相切于兩板中點A，A與C的高度差為h，質(zhì)量為m的帶電小球在靠近N板的B處由靜止開始在電場力的作用下運動，與停止A處的質(zhì)量為3m的不帶電小球相碰，碰后兩球粘在一起向曲面運動，不計兩球的大小，欲使它們剛好運動到C處速度減小為零，則質(zhì)量為mMNCdMNCd/2h3mABvAvBAB5．如圖所示，在光滑的水平直線軌道上，有質(zhì)量分別為2m和m，帶電量分別為＋q，+2q的A．B兩球，相距很遠，相向運動，某時刻速度大小vA=vvAvBABA．A球一直沿原方向運動，B球要反向運動B．A．B都要反向運動，但B球先反向C．兩球相距最近時，速度大小相等，方向相同D．B球和A球之間的作用力始終做負功（BC）E···aB···b···6．如圖所示，在空間存在著水平方向的勻強磁場和豎直方向的勻強電場，電場強度為EE···aB···b···(3E2/2gB2)7．如圖所示，在光滑絕緣水平面的上方，有垂直紙面向里的勻強磁場，一質(zhì)量為2m不帶電的銅球A，以速率v0沿水平面向右運動。另一質(zhì)量為m，帶電量為+q的銅球C靜止在水平面上，C球與A球大小相同，A球恰與C球正碰，碰撞時無能量損失。若碰后C球?qū)Φ孛媲o壓力，則此時A球?qū)λ矫娴膲毫Φ拇笮椤?7mg××××××××v0×××CA8．如圖所示為區(qū)域足夠大的勻強電場，電場方向豎直向上，長為l的絕緣細繩一端固定在O點，另一端拴著一個質(zhì)量為3m的小球A，其帶電量為＋q,由于其所受的電場力大于其重力，靜止時A平衡在O點正上方，這時繩的拉力剛好等于A的重力。另一質(zhì)量為2m．大小與A完全相同的不帶電的小金屬球B，以水平速度v0與A發(fā)生正碰（碰后形狀不變），碰后瞬間B的速度為零，A則開始在豎直面內(nèi)做圓周運動。為使A．B兩球能在某時刻的速度相同，繩長l必須滿足怎樣的條件？（金屬小球視為質(zhì)點，且不計帶電小球間的庫侖力）(l=16v02/9g(4n+3)(nBAO9．如圖所示，兩根質(zhì)量均為2kg的金屬棒c．d靜放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左右兩導(dǎo)軌的間距之比為1：2，導(dǎo)軌間有強度相同．方向相反的勻強磁場，兩棒的電阻之比Rc：Rd=1：2，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，若用F=250N的水平恒力向右拉d棒，當(dāng)d棒從靜止開始向右運動了s=0．5m時立即撤去拉力，此時兩棒的速度大小之比vc：vd=1：2，在此過程中d棒上產(chǎn)生的焦耳熱為30J，求c．d兩棒的最終速度vc/．vd/。（vc/=6.4m/s;vd/=）m/s)10．水平放置的光滑導(dǎo)軌，寬為L，處在磁感應(yīng)強度為B的豎直向下的勻強磁場中，在導(dǎo)軌中接入電動勢為E．內(nèi)阻為r的直流電源和電阻R，其余電阻不計。導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m．長度為L，當(dāng)開關(guān)S閉合后，導(dǎo)體由高為H的水平導(dǎo)軌的端部沿水平方向飛出，落地時的水平位移為s．求：開關(guān)S閉合后，通過導(dǎo)體棒的電量q．RaErLSbBHRaErLSbBHs例11．一個靜止的氮核俘獲一個速