如图所示,水平光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=2m,导轨左端所接的电阻R=10,金属棒ab可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求金属棒所受外力的大小。(金属棒和导轨的电阻不计)
如图所示的装置是一个高真空玻璃管,管中封有若干个金属电池,电极C是阴极,电子由此射出,电极A是阳极,保持在一高的正电位上,大多数电子都打到电极A,但是电极A中有一小孔,可以使一部分电子通过,这些穿过小孔的电子又被另一电极Aˊ所限制,Aˊ上有另一小孔,所以只有一细束的电子可以通过P与Pˊ两极板间的区域,电子通过这两极板区域后打到管的末端,使末端S处的荧光物质发光。水平放置的偏转板相距为d,长度为L,它的右端与荧光右端的距离为D。(1)当偏转板上不加电场和磁场时,电子水平打到荧光屏的O点;(2)当两偏转极板只加一匀强电场(场强为E)时,在荧光屏上S点出现一亮点,测出OS=H;(3)当偏转板中又加一垂直纸面向里的匀强磁场(磁感应强度为B)时发现电子又打到荧光屏的O点。若不考虑电子的重力,且荧光屏球面的曲率半径很大,可以近似视为平面。试根据上述测量数据求出电子的荷质比e/m。
如图所示为一个电磁流量计的示意图,截面为正方形的磁性管,其边长为d,内有导电液体流动,在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场,磁感应强度为B。现测得液体a、b两点间的电势差为U,求管内导电液体单位时间的流量Q。
如图所示, 光滑的U形导电轨道与水平面的夹角为q, 空间有一范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场,一质量为m的光滑裸导体棒ab恰能静止在导轨上,试确定图中电池的正负极并求导体中的电流所受磁场力的大小(当地的重力加速度为g).
一个3/4圆弧形的光滑细圆环轨道ABC水平放置,此轨道固定在光滑的水平面上。轨道半径为R,C、O、B在一条直线上,如图所示。圆心O与A、D在同一条直线上,MN是放在AD上长为2R的木板,木板的厚度不计,左端M正好位于A点。整个装置处于垂直AD方向如图所示的匀强电场中,电场强度大小为E。将一个质量为m,带电量为+q的小球(可视为质点)从过A点并垂直于AD的直线上的某点P由静止开始释放,则:(1) 若小球由圆弧轨道经C点射出后,恰好能打到木板MN 的中点,则小球从C点射出的速度大小为多大?(2) 在(1)的情景下,小球运动到轨道上的B点时对轨道的压力是多大?(3) 某同学认为只要调节释放点P到A点的距离L,总可以使小球经过C后打到木板的最左端M点,试判断这位同学的说法是否合理?若合理,试计算出L的数值;若不合理,请通过计算说明理由。
如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L, 一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求:(1)磁感应强度的大小B;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;(3)流经电流表电流的最大值Im