在平面内,第Ⅲ象限的直线是电场与磁场的边界,与轴负方向成角.在且的左侧空间存在着沿轴负方向的匀强电场,场强大小,在且的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,如图所示.一不计重力的带负电微粒,从坐标原点O沿轴负方向以的初速度进入磁场,已知微粒的电荷量,质量为,(保留3位有效数字)求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标.(2)带电微粒由坐标原点释放到最终离开电、磁场区域所用的时间.(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO' 轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.已知线圈匝数n=400,电阻r=0.1Ω,长=0.05m,宽=0.04m,ω=l00 rad/s,磁场的磁感应强度B=0.25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计),求:(1) 电流表A的读数.(2) 用电器上消耗的电功率.
相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(甲)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同. ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8 Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上、大小按图(乙)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.(g=10 m/s2)(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;(2)已知在2 s内外力F做功40 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;(3)判断cd棒将做怎样的运动,求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图(丙)中定性画出cd棒所受摩擦力Ffcd随时间变化的图象
在竖直平面内,以虚线为界分布着如右图所示的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场的方向竖直向下,大小为E;匀强磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.虚线与水平线之间的夹角为θ=45°,一个带负电荷的粒子在O点以速度v0水平射入匀强磁场,已知带电粒子所带的电荷量为q,质量为m(重力忽略不计,电场、磁场区域足够大).求:(1)带电粒子第1次通过虚线时距O点的距离;(2)带电粒子从O点开始到第3次通过虚线时所经历的时间;(3)带电粒子第4次通过虚线时距O点的距离.
如图,发电机输出功率为100kW,输出电压为U 1=250V,在输电线路中设置的升、降变压器原、副线圈的匝数比分别为1:20和240:11.两变压器之间输电线的总电阻为R=10Ω,其它电线的电阻不计.试求:(变压器是理想的)(1)发电机输出电流和输电线上的电流大小。(2)用户需要的电压和输电线中因发热而损失的功率为多少?
一个正方形导线圈边长a=0.2m,共有N=100匝,其总电阻r=4Ω,线圈与阻值R=16Ω的外电阻连成闭合回路,线圈所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直线圈所在平面,如图甲所示,磁场的大小随时间变化如图乙所示,求:(1)线圈中产生的感应电动势大小。(2)通过电阻R的电流大小。