用均匀的金属丝绕成的长方形线框ABCD,AB=CD=30厘米,AC=CD=10厘米,线框可以绕AB、CD边上的O、O′轴以角速度ω=200弧度/秒匀速转动,并且使线框的一部分处在大小为1特的有界匀强磁场中,O、O′恰在磁场边界上,AO=CO′=20厘米,初始时,线框的1/3处于磁场中且其平面垂直于磁场,如图,以O点电势高于O′点时为正,在U-t坐标系中作出OO′间电压随时间变化的关系图(两个周期),并注明必要的坐标值及其计算过程.
(1)若在y≤0的空间存在垂直于纸面向内的匀强磁场,求该粒子从O到C经历的时间及 对应的磁感应强度B. (2)若仅在空间恰当的位置D处(D点图中未画出)放置一负点电荷,也能使该粒子从O点发出, 速率不变地经过C点,求D点的坐标及该负点电荷的电量Q(已知静电力常量为K).
如图所示,三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上,并与车内的电池连接,小车的总质量为M,A、B板,B、C板间距均为L,金属扳B、C上,开有小孔,两小孔的连线沿水平方向且垂直于三块金属板,整个装置静止在光滑水平面上,已知车内电池G的电动势为E1,电池H的电动势为E2,现有一质量为m,带电量为+q的小球以初速度v0沿两孔连线方向射入小车(设带电小球不影响板间电场). (1)小球进入小车中由C板向B板运动时,小球和小车各做什么运动? (2)证明小球由C板到B板的过程中,电场力对球和小车组成的系统做功为qE1; (3)为使小球不打到A板上,电池H的电动势E2应满足什么条件?
⑴加速管B两端的加速电压U。 ⑵若圆形弯管中心轴线的半径R=0.28m,为了使磷离子自漂移管道引出,则图中虚线所围正方形区域内匀强磁场的磁感应强度B。