如图所示,MN和PQ是相距40cm的平行金属导轨,一根电阻R
1=3Ω的金属棒ab可紧贴平行导轨运动,两块相互平行、相距20cm且水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接,图中跨接在MN间的电阻R
2=1Ω,导轨和连接线的电阻均可忽略不计,现将整个装置放置在图示的匀强磁场中,当导体棒ab以速率v匀速沿导轨运动时,恰能使一个质量为m、带电量为q的负电微粒也以速率v在两金属板内空间做匀速圆周运动而不触及两板.
(1)试说明金属棒ab的运动方向.
(2)通过计算说明金属棒ab匀速运动速度v的取值范围.
(3)若带电微粒在匀强磁场中从如图所示位置开始以速度v
做匀速圆周运动,求其当运动位移达到其做匀速圆周运动半径的
倍时所经历的时间.
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