3.
如图甲所示,一个阻值为R、匝数为N的金属螺线管与阻值也为R的定值电阻连接成闭合回路,定值电阻的两端用导线与平行金属板a、b相连。螺线管的横截面积为S,内有沿轴线向上的匀强磁场,磁感应强度大小B
1随时间均匀变化。一质量为
、电荷量为
的粒子c从金属板a中央由静止释放,经金属板b上的小孔射出时速度为
, 此后与静止在磁场边界M点、质量为
、电荷量为
的粒子d发生碰撞,碰撞后结合成一个新的粒子e。粒子e从M点沿半径方向射入边界为圆形的有界匀强磁场中,圆形边界的半径为r,磁感应强度大小
, 方向垂直于纸面向里。不计粒子重力和粒子c、d间的库仑力。