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某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示. 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角
均为
,磁场均沿半径方向. 匝数为
的矩形线圈
的边长
、
. 线圈以角速度
绕中心轴匀速转动,
和
边同时进入磁场. 在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为
、方向始终与两边的运动方向垂直. 线圈的总电阻为
,外接电阻为
. 求:
(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小 ;
(2)线圈切割磁感线时, 边所受安培力的大小 ;
(3)外接电阻上电流的有效值 .
地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为 的 波,另一种是传播速度约为 的 波. 一次地震发生时,某地震监测点记录到首次到达的 波比首次到达的 波早 . 假定地震波沿直线传播,震源的振动周期为 , 求震源与监测点之间的距离 和 波的波长 .
如图甲所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，其边界为MN、PQ，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的高度足够大．一个质量为m、电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入电、磁复合场后，恰能做匀速圆周运动．
(1)求电场强度E的大小；
(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，求带电小球释放时距MN的高度h；
(3)若带电小球从距MN的高度为3h的O'点由静止开始下落，为使带电小球运动一定时间后仍能回到O'点，需将磁场Ⅱ向下移动一定距离（如图乙所示），求磁场Ⅱ向下移动的距离y及小球从O'点释放到第一次回到O'点的运动时间T。
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