如图所示,一U形金属框的可动边AC长0.1m,匀强磁场的磁感强度为0.5T,AC以8m/s的速度水平向右移动,电阻R为5Ω,(其它电阻均不计)。(1)计算感应电动势的大小;(2)求出电阻R中的电流有多大。
如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.20 m,电阻R=10 W,有一质量为1kg的导体棒平放在轨道上并与两轨道垂直,导体棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。现从t=0开始,用一水平向右的外力F沿轨道方向拉动导体棒,使之做初速度为零的匀加速直线运动,F与时间t的关系如图(乙)所示,试求:(1)导体棒运动的加速度a。(2)磁场的磁感应强度B。(3)导体棒运动到第20s时,电阻R的电功率。(4)若改为恒定拉力作用,但仍要导体棒以该加速度做匀加速运动,在其它条件不变的情况下,简要说明磁场的磁感应强度必须满足的条件。
如图所示,一边长L=0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1=0.8m,磁感应强度B=2.5T,磁场宽度d2=0.3m,物块放在倾角θ=530的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数=0.5。现将物块由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g取10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6)求:(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?(2)线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?(3)整个运动过程线框中产生的焦耳热为多少?
汤姆生曾采用电场、磁场偏转法测定电子的比荷,具体方法如下:Ⅰ.使电子以初速度v1垂直通过宽为L的匀强电场区域,测出偏向角θ,已知匀强电场的场强大小为E,方向如图(a)所示Ⅱ.使电子以同样的速度v1垂直射入磁感应强度大小为B、方向如图(b)所示的匀强磁场,使它刚好经过路程长度为L的圆弧之后射出磁场,测出偏向角φ,请继续完成以下三个问题:(1)电子通过匀强电场和匀强磁场的时间分别为多少?(2)若结果不用v1表达,那么电子在匀强磁场中做圆弧运动对应的圆半径R为多少?(3)若结果不用v1表达,那么电子的比荷e / m为多少?
在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场,电场强度E与磁感应强度B的方向平行,已知电场强度E=40.0V/m,磁感应强度B="0.30" T。如图32所示,在该真空室内建立Oxyz三维直角坐标系,其中z轴竖直向上。质量m=1.0´10-4 kg,带负电的质点以速度v0="100" m/s沿+x方向做匀速直线运动,速度方向与电场、磁场垂直,取g=10m/s2。 (1)求电场和磁场方向; (2)若在某时刻撤去磁场,求经过时间t="0.2" s带电质点动能的变化量。
在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为:;(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。