(2009•东城区一模)如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距离L=0.2m,电阻R1=0.4Ω,导轨上静止放置一质量m=0.1kg,电阻R2=0.1Ω的金属杆ab,导轨电阻忽
(2009•东城区一模)如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距离L=0.2m,电阻R1=0.4Ω,导轨上静止放置一质量m=0.1kg,电阻R2=0.1Ω的金属杆ab,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度B1=0.5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆ab,使之由静止开始运动,最终以8m/s的速度做匀速直线运动.若此时闭合开关S,释放的α粒子经加速电场C加速从a孔对着圆心O进入半径r=
3m的固定圆筒中(筒壁上的小孔a只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B2的匀强磁场,α粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失.(α粒子质量m≈6.4×10-23kg,电荷量q=3.2×10-19C).求:
(1)ab杆做匀速直线运动过程中,外力F的功率;
(2)α射线源Q是钍核 294
63
Th发生衰变生成镭核 295
56
Ha并粒出一个α粒子,完成下列钍核的衰变方程 256
60
Th→ 258
58
Ra+ 4
2
He
4
2
He
;
(3)若α粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出,忽略α粒子进入加速电场的初速度,求磁感应强度B2.