(2)在t=t0时撤去外力,求撤去外力后瞬间导体棒所受安培力的大小。
16.(12分)如图所示,位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中;下半部分处于水平向里的匀强磁场中。质量为m,带正电荷量为q的小球,从轨道水平直径的M端由静止释放,若小球第一次通过最低点时对轨道的压力为零,求:
(1)磁感应强度B的大小及运动过程中小球对轨道最低点的最大压力;
(2)若要小球在圆形轨道内作完整的圆周运动,小球从轨道水平直径的M端下滑所需的最小速度。
17.(12分)如图所示,两足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=37°,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好。金属棒的质量为m、电阻为R,与导轨间动摩擦因数μ=0.5,两金属导轨的上端连接一个电阻,其阻值也为R。现闭合开关,给金属棒施加一个方向垂直于棒且平行于导轨平面向上、大小为F=3mg的恒力,使金属棒从静止开始运动,上滑位移x时速度恰达到最大速度vm。(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)金属棒刚开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)金属棒由静止开始上滑位移x的过程中,金属棒上产生的焦耳热Q。