14.(15分)置于水平面上的光滑平行金属导轨 CD、EF 足够长,两导轨间距为 L = 1 m,导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为 B = 0.5 T。电阻为 r =1Ω的金属棒 ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好。平行金属板 M、N 相距 d = 0.2 m,板间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度也为 B,金属板按如图所示的方式接入电路。已知滑动变阻器的总阻值为R = 4Ω,滑片P 的位置位于变阻器的中点。有一个质量为 m = 1.0×108 kg、电荷量为 q = + 2.0×105 C的带电粒子,从左端沿两板中心线水平射入场区。不计粒子的重力。问:

   (1)若金属棒 ab 静止,求粒子初速度 v0 多大时,可以垂直打在金属板上;

   (2)当金属棒 ab以速度v匀速运动时,让粒子仍以初速度 v0 射入磁场后,能从两板间沿直线穿过,求金属棒 ab 运动速度 v 的大小和方向。

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