20.如图所示,在直角坐标系xoy中,矩形区域内(包含边界)有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=T;第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小E=N/C。已知矩形区域边长为1.6m,边长为0.5m。在边中点N处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地射出速率均为m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量m=kg,电荷量q=C,不计粒子重力及粒子间相互作用,取sin37°=0.6,cos66°=0.4。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)从边射出粒子(不进入电场区域)的最长轨迹的长度及射出边时的位置坐标;
(3)沿x轴负方向射出的粒子,从射出到从y轴离开磁场所用的时间。
21.一质量m=0.05kg的金属条搁在相距d=0.02m的两金属轨道上,如图所示。现让金属条以v0=m/s的初速度从AA′进入水平轨道,再由CC′进入半径r=0.05m竖直圆轨道,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直。已知由外电路控制,流过金属条的电流大小始终为=5A,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,AC的距离L=0.2m,金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动。试求:
(1)金属条到达竖直圆轨道最高点的速度;
(2)水平粗糙轨道的动摩擦因数;
(3)若将CC′右侧0.06m处的金属轨道在DD′向上垂直弯曲(弯曲处无能量损失),试求金属条能上升的高度。