把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图甲所示,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN;(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.
一种测量血管中血流速度的仪器原理图,如图所示,在动脉血管两侧分别安装电极并加磁场,设血管直径为2 mm,磁场的磁感应强度为0.080 T,电压表测出的电压为0.10 V,则血流速度大小为多少?
如图所示为电磁流量计的示意图,截面为正方形的非磁性管,其每边长为d,内有导电液体流动,在垂直液体流动方向加一指向纸内的匀强磁场,磁感应强度为B.现测得液体a和b两点间的电势差为U,求管内导电液体的流量Q.
如图所示,质量为m的带正电的粒子以速度v垂直射入磁场,并在磁场中做匀速直线运动.试判断磁场的方向,并求出磁感应强度的大小.
在图8-2-19甲中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场.该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计.甲乙图8-2-19(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为;(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其他条件不变.要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件.
如图8-2-18所示,在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直挡板,其上有一小孔P,现有一质量m=4×10-20 kg、带电荷量q=+2×10-14 C的粒子,从小孔以速度v0=3×104 m/s水平射向磁感应强度B=0.2 T、方向垂直纸面向里的一正三角形区域.该粒子在运动过程中始终不碰及竖直挡板,且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上,粒子重力不计.求:图8-2-18(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;(2)粒子在磁场中运动的时间;(3)正三角形磁场区域的最小边长.