如右图所示,半径为r圆心为0的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场.在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板M和N,两板间距离为在MN板中央各有一个小孔02.O3, O1, O2, O3在同一水平
如右图所示,半径为r圆心为0的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板M和N,两板间距离为在MN板中央各有一个小孔02、O3, O1, O2, O3在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与阻值为R的电阻形成闭合回路.(导轨与导体棒的电阻不计),该回路处在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个装置处在真空室中，有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流（重力不计)，以速率V0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域，最后从小孔O3射出。现释放导体棒PQ,其下滑h后开始匀速运动，此后粒子恰好不能从O3射出，而是从圆形磁场的最高点F射出。求：
(1) 圆形磁场的磁感应强度大小
。
(2) 导体棒的质量M。
(3) 棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热。
(4) 粒子从E点到F点所用的时间。
(20分) （1）粒子由E到O2过程中作半径为r的匀速圆周运动，则：
（2分）
∴ 
（1分）
（2）设PQ棒匀速下滑时棒的速度为v，此时MN板间的电压为U,由题意有:
（2分）
（2分）
∴ 
（1分）
（3） U =BLv （2分）
能量守恒： Mgh = 
Mv2 +QR （2分）
联立上述方程解得产生的电热： 
（2分）
（4）粒子在圆形磁场内的运动时间t1: 
（2分）
粒子在电场中往返运动的时间t2: 由 L = 
得 
（2分）
粒子从E点到F点所用的时间： 
（2分）
