如图所示,坐标平面的第I象限内存在大小为E、方向水平向左的匀强电场,足够长的挡板MN垂直x轴放置且与O点距离为d,第II象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m,带电量为-q的粒子(重力忽略不计)若自距原点O为L的A点以一定的速度垂直x轴进入磁场,则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小为原来的4倍,为使粒子能进入电场且垂直到达挡板MN上,求:(1)粒子从A点进入磁场时,速度方向与x轴正向间的夹角大小;(2)粒子打到挡板上时的速度大小。
如图所示,一条长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球。将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向是水平的,已知当细线离开竖直的位置偏角为α时,小球处于平衡,问: (1)小球带何种电荷?求小球所带电量。 (2)如果细线的偏角由α增大到,然后将小球由静止开始释放,则应多大,才能使在细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零。
用均匀导线弯成正方形闭合金属线框abcd,线框每边长80cm,每边的电阻为0.01Ω。把线框放在磁感强度B=0.05T的匀强磁场中,并使它绕轴OO′以ω=100rad/s的角速度匀角速度旋转,旋转方向如图 (1)每条边产生的感应动势大小; (2)线框内感应电流的大小; (3)e,f分别是ab和cd的中点,ef两点间的电势差。
如图11-16所示,直角三角形导线框ABC,处于磁感强度为B的匀强磁场中,线框在纸面上绕B点以匀角速度ω作顺时针方向转动,∠B =60°,∠C=90°,AB=l,求A,C两端的电势差UAC。
共有100匝的矩形线圈,在磁感强度为0.1T的匀强磁场中以角速度ω=10rad/s绕线圈的中心轴旋转。已知线圈的长边a=20cm,短边b=10cm,线圈总电阻为2Ω。求(2)线圈平面转到与磁场方向夹角60°时,线圈受到的电磁力矩。
如图11-9所示,一个U形导体框架,其宽度L=1m,框架所在平面与水平面的夹用α=30°。其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度B=0.2T。今有一条形导体ab,其质量为m=0.5kg,有效电阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能无摩擦地滑动,求: (1)由静止释放导体,导体ab下滑的最大速度vm; (2)在最大速度vm时,在ab上释放的电功率。(g=10m/s2)。