如图所示,在场强为E的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方高为h处有一个小的放射源,放射源上方有一铅板,使放射源可以向水平及斜下方各个方向释放质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子,粒子最后落在金属板上,不计粒子重力.试求:(1)粒子打在板上时的动能;(2)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.
MN与PQ为足够长的光滑金属导轨,相距L=0.5m,导轨与水平方向成θ=30° 放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T,方向与导轨平面垂直指向左上方。金属棒ab、cd放 置于导轨上(与导轨垂直),质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg,ab、cd的总电阻为R=0.2Ω (导轨电阻不计)。当金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动时, 求 (1)当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时,cd棒所受安培力的大小和方向。 (2)cd棒运动时能达到的最大速度。
如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20 cm,ad=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 Ω,外电路电阻R=9 Ω,t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里. (1)在图中标出t=0时感应电流的方向; (2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式; (3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多大?
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求: (1)5s末时电阻上消耗的电功率; (2)5s末时外力的功率. (3)若杆最终以8m/s的速度作匀速运动,此时闭合电键S,射线源Q释放的粒子经加速电场C加速后从孔对着圆心进入半径的固定圆筒中(筒壁上的小孔只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,若粒子质量,电量,则磁感应强度多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?
如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),电阻为R,将线圈在磁场上方h高处由静止释放,当cd边进入磁场时恰能做匀速直线运动,则 (1):线框的质量是多少? (2)从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中,线框中产生的热量是多少?
如图所示,在X轴上方有匀强磁场B,一个质量为,带电荷量为的粒子,以速度从O点射入磁场,角已知,粒子重力不计,求: (1)粒子在磁场中运动的时间; (2)粒子离开磁场的位置与O点间的距离。