已知长为L的直导线在磁场中受到的安培力为F=IBL,其中B为磁感应强度。试由此公式导出单个运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力F洛的表达式,要注明每个字母所代表的物理量。
ab和cd为相距0.20m的平行金属导轨,其右端与一阻值R=0.10Ω的电阻相连,电阻为r=0.60Ω的均匀金属棒MN可紧贴平行导轨运动.相距d=0.20m,水平放置的两平行金属板A,B分别与金属棒两端M,N相连.已知MP=PQ=QN,导轨和连线的电阻忽略不计.整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示.当MN以速度向右运动时,恰能使带电微粒以速度在金属板A,B间做匀速圆周运动,求金属棒MN运动速度大小的取值范围.(g取10m/)
如图所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200,线圈的电阻为r=1Ω,在线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,电阻的一端b跟地相接,把线圈放入一个方向垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图线B-t所示.求:(1)从计时起t=3s,t=5s时穿过线圈的磁通量是多少?(2)a点的最高电势和最低电势各多少?
有一足够长的平行金属导轨,电阻不计,导轨光滑,间距l=2m,导轨沿与水平方向成θ=度倾斜放置,在底部连接有一个阻值为R=3Ω的电阻.现将一个长为2m,质量m=0.2kg,电阻r=2Ω的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下,经过一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中,如图所示.磁场上部有边界,下部无边界,磁感强度B=0.5T.金属棒进入磁场后又运动了=30m后开始做匀速直线运动,在做匀速直线运动之前这段时间内,电阻R上产生了Q=36J的热量,取g=10m/.求:(1)金属棒进入磁场后速度v=15m/s时的加速度a的大小及方向(2)磁场的上部边界距导轨顶部的距离s.
如图所示,U形导线框内串联着阻值为R的电阻,另有阻值为R的均匀电阻丝MP跨在线框上,接线点N和O三等分长度为L的MP,磁感应强度为B的匀强磁场垂直线框平面,当MP以速率v向右匀速运动时,求:(1)R上消耗的功率有多大? (2)M、P间的电势差有多大?
如图所示,一个边长为a的正方形闭合线框,自某一高处自由下落,当线框的下边进入水平方向的匀强磁场时,线框即作匀速运动。已知线框的质量为m,电阻为R,磁场的磁感强度为B(不考虑空气阻力)求:1)当线框下边刚进入磁场时,线框所受的磁场力F的大小;2)当线框下边刚进入磁场时,线框中感应电流I的大小;3)线框开始自由下落时,线框下边离开磁场的高度h.