在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E和磁感应强度B随时间t做周期性变化的图象如图所示。x 轴正方向为E的正方向,垂直纸面向里为B的正方向。在坐标原点O有一粒子P,其质量和电荷量分别为m和+q.不计重力。在t=τ2时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动。 (1)求P在磁场中运动时速度的大小v0; (2)求B0应满足的关系; (3)在t0(0<t0<τ2)时刻释放P,求P速度为零时的坐标。
一个变压器的变压比为10∶1,副线圈接入交流电压表的示数为220 V,则所测高压电路中的电压为多少伏.一个理想变压器,原线圈输入220 V电压时,副线圈输出电压为22 V,若副线圈增加100匝后输出电压增加到33 V,则变压器原线圈匝数为多少匝.
发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求: (1)写出交变电流瞬时值表达式; (2)外电阻上消耗的功率; (3)从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?
如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求: (1)磁感应强度B; (2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.
现有一交流发电机,输出功率为5×104W,输出电压为240 V,输电线总电阻R=30 Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用电的需求,则: (1)该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少? (2)能使多少盏“220 V 100 W”的电灯正常发光?
一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图(a)所示.已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b)所示,图中的最大磁通量Φ0和变化周期T都是已知量,求:在t=0到t=2T的时间内,金属圆环所产生的电热Q.