(12分)如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比为=4×10-10 kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0=2×107 m/s垂直x轴射入电场,OA=0.2 m,不计重力.求:(1)粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;(2)若要求粒子不能进入第三象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况.)
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通以恒定电流10A,则 (1)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大? (2)安培力的最大功率为多大?(不计轨道摩擦)
如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置。若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B的质量为m,带电量为q,丝线与竖直方向的夹角为θ,A、B在同一水平线上,整个装置在真空中,求 (1)B球受到的库仑力F的大小 (2)A、B两球的距离r
赤道上的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5 ×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长20m,通有从东向西的电流30A,问 (1)地磁场对这根导线的作用力有多大? (2)方向如何?
如图所示,在距离水平地面h=0.8 m的虚线的上方,有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场,正方形线框abcd的边长l=0.2 m,质量m=0.1 kg,电阻R=0.08 Ω。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连线框,另一端连一质量M=0.2 kg的物体A。开始时线框的cd在地面上,各段绳都处于伸直状态,从如图所示的位置由静止释放物体A,一段时间后线框进入磁场运动,已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地,同时将轻绳剪断,线框继续上升一段时间后开始下落,最后落至地面。整个过程线框没有转动,线框平面始终处于纸面内,g取10 m/s2。求: (1)匀强磁场的磁感应强度B? (2)线框从开始运动至运动到最高点,用了多长时间? (3)线框落地时的速度多大?
一矩形线圈,面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻为2Ω,外接电阻为R=8Ω,线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动,如图所示,若从中性面开始计时,求: (1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式。 (2)线圈从开始计时经1/30s时,线圈中电流的瞬时值。 (3)外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。