在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求: (1)M、N两点间的电势差UMN ; (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r; (3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
如图,在水平台面上铺设了两根电阻不计的平行导轨MN和PQ,它们的宽度L=0.50m,水平部分是粗糙的,置于匀强磁场中,磁感应强度B=0.60T,方向竖直向上.倾斜部分较光滑,该处无磁场.直导线a和b可在导轨上滑动,质量均为m=0.20kg,电阻均为R=0.15.b放在导轨的水平部分,a置于斜轨高h=0.050m处无初速度释放(设在运动中a、b间距足够远且始终与导轨接触并垂直.回路感应电流的磁场不计,g=10m/s2)求: ①由导线和导轨所组成回路的最大感应电流是多少? ②如果导线与水平导轨动摩擦因数=0.10,当导线b速度达到最大值 时,a的加速度大小是多少?
如下图,平行光滑金属导轨相距L=0.7m,倾角θ=处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T,一质量为0.2kg的金属棒,垂直放在轨道上,且接触良好,已知电阻R=3Ω,其余部分电阻不计,现将金属棒由静止释放,求金属棒在轨道上下滑的最大速度(轨道足够长).
如图所示,均匀金属圆环轨道上,有一金属细杆过圆心且与环光滑相接,接点分别为A和B,杆绕过环心O且垂直于环面的轴做顺时针方向转动.环面左右两半的匀强磁场的磁感强度大小相等,都是0.2T,方向相反,都垂直于环面.设AB长为0.2m,电阻为0.1Ω,圆环总电阻为0.4Ω,AB杆转动的角速度ω=100rad/s. (1)求AB杆两端电动势的大小. (2)求流过杆中的电流大小. (3)以纵轴表示AB杆中的电流i,以横轴表示时间t,试定性画出I随t变化的图象.作图时以图示位置作为计时起点,并规定此时的电流方向为正方向.
如图所示,均匀导体制成的圆环直径上固定一金属细棒ab,圆心O处为一转轴,匀强磁场边界cd通过圆心,已知磁感强度B=0.2T,Oa=0.1m,圆环全长电阻为0.4Ω,直棒电阻为0.1Ω,圆环以角速度ω=100rad/s绕O轴逆时针匀速转动,求: (1)当aO进入磁场后产生感应电动势的大小? (2)当aO进入磁场后通过bO电流的大小和方向?
导体棒OA垂直磁感线放置,如图所示,已知匀强磁场的磁感强度为B(T),OA长为L(m),OA棒绕O点匀速转动,转速为n(r/s),推导OA棒在匀速转动中的感应电动势