发电机转子是n匝边长为L的正方形线圈,将它置于磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴以角速度ω做匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,已知线圈的总电阻为r,外电路的电阻为R。求:(1)电流的瞬时值表达式;(2)外电路上消耗的功率。
如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔.质量为m,电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g).求:(1)小球到达小孔处的速度;(2)两极板间的电势差的大小;(3)电容器所带电荷量.
如图,在xOy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于平面的匀强磁场,电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上A点(0,l)以沿x轴正向的初速度进入第一象限,小球做匀速圆周运动,并从x轴上C点(,0)离开电磁场。如果撤去磁场,且将电场反向(场强大小仍为E),带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限,仍然从x轴上C点离开电场。求:(重力加速度为g)(1)小球从A点出发时的初速度大小;(2)磁感应强度B的大小;(3)若第一象限内存在的磁场区域为矩形,求该区域最小面积。
如图所示,一个带正电的粒子从磁场竖直边界A点垂直边界射入左侧磁场,粒子质量为m、电荷量为q,其中区域Ⅰ、Ⅲ分布垂直纸面向外的匀强磁场,左边区域足够大,右边区域宽度为1.3d,磁感应强度大小均为B,区域Ⅱ为两磁场间的无场区,宽度为d;粒子从A点射入磁场后,仍能回到A点。若粒子在左侧磁场中的运动半径为d,整个装置处于真空中,不计粒子的重力:(1)求粒子从A点射出到回到A点经历的时间t;(2)若在区域Ⅱ内加水平向右的匀强电场,粒子仍能回到A点,求电场强度E。
如图所示,在水平天花板下用a、b两绝缘细线悬挂质量m=0.04 g,带电量q=+1.0×10-4 C的小球,a线竖直,b线刚好伸直,a线长l1=20 cm,b线长l2=40 cm,小球处于静止状态。整个装置处于范围足够大、方向水平且垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度B=2.0 T,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,试求∶(1)图示位置a、b线中的张力Ta、Tb的大小;(2)现将a线烧断,且小球摆到最低点时b线恰好断裂,求此后2 s内小球的位移x的大小。
一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a.棱镜材料的折射率为n=.在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜(如图15所示)。画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。