(11分)某同学根据电磁感应现象设计了一种发电装置,如图甲所示,图乙为其俯视图.将8块相同磁铁的
N、
S极交错放置组合成一个高
h = 0.5 m、半径
r = 0.2 m的圆柱体,其可绕固定的
OO' 轴转动.圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为
B = 0.2T,方向都垂直于圆柱表面,相邻两个

区域的磁场方向相反.紧靠圆柱体外侧固定—根与其等长、电阻
R = 0.4Ω的金属杆
ab,杆与圆柱平行.从上往下看,圆柱体以
ω = 100 rad/s的角速度顺时针匀速转动,设转到如图所示位置为
t =
0时刻.取
g = 10 m/s
2,
π2= 10.求:
(1)圆柱体转过周期的时间内,
ab杆中产生的感应电动势
E的大小;
(2)如图丙所示,
M、
N为水平放置的平行板电容器的两极板,极板长
L0 = 0.314m,两板间距
d = 0.125m.现用两根引线将
M、
N分别与
a、
b相连.在
t = 0时刻,将—个电量
q = + 1.00×10
- 6C、质量
m = 1.60×10
- 8kg的带电粒子从紧靠
M板中心处无初速度地释放,求粒子从
M板运动到
N板所经历的时间
t.不计粒子重力.
(3)
t = 0时刻,在如图丙所示的两极板问,若上述带电粒子从靠近
M板的左边缘处以初速度
υ0水平射入两极板间,而且已知粒子沿水平方向离开电场,求初速度
υ0的大小,并在图中画出粒子相应的运动轨迹.不计粒子重力.(※请自行作图!)
