直流电动机线圈的电阻很小,起动电流很大,这对电动机本身和接在同一电源上的其他电器都产生不良的后果。为了减小电动机起动时的电流,需要给电动机串联一个起动电阻R,如图26所示。电动机起动后再将R逐渐减小。如果电源电压U=220V,电动机的线圈电阻r0=2Ω,那么,(1)不串联电阻R时的起动电流是多大?(2)为了使起动电流减小为20A,起动电阻应为多大?
设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场,已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的.电场强度的大小为E=4.0 V/m,磁感应强度的大小为B=0.15 T.今有一带负电的质点,以v=20 m/S的速度在此区域内沿垂直场强的方向做匀速直线运动.求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向.(角度可用反三角函数表示)
如图15-5-8所示,带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域,出磁场时速度偏离原方向60°角.已知带电粒子质量m=3×10-20kg,电荷量q=10-13C,速度v0=105m/S,磁场区域的半径R=×10-1m,不计重力.求磁场的磁感应强度. 图15-5-8 图15-5-9
图15-5-15是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图,设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成为正一价的分子离子,分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计),加速后,再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ.最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行狭缝S3的细线.若测得细线到狭缝S3的距离为d.导出分子离子的质量m的表达式.图15-5-15
如图所示,一个电子从M板附近由静止开始被电场加速,又从N板的小孔水平射出,并垂直磁场方向进入一个半径为R的圆形匀强磁场B的区域.若入射点为b,且v0与Ob成30°角,要使电子在磁场中飞过的距离最大,则两板间的电势差U是多大?(电子质量为m、电荷量为e)
如图15-5-10所示,匀强磁场的磁感应强度为B,垂直纸面向里,宽度为d 0,一电荷量为e的电子以水平速度v 0垂直射入磁场中,穿出磁场时,速度与竖直方向的夹角为60°.求:(1)电子的质量m;(2)电子在磁场中的运动时间. 图15-5-10 图15-5-11