如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为,时,磁场的磁感应强度从开始均匀增大,同时,在两板中间直线上的左端位置有一质量为、带电量为+的液滴以初速度水平向右射入两板间,该液滴可视为质点(用表示重力加速度)求:
(1)
要使该液滴能沿直线射出,磁感应强度的变化率?
(2)
要使该液滴能从上板的右端射出,磁感应强度的变化率?
在一次实战训练中,有一炮弹被从地面竖直向上射出,当炮弹到达最高点时突然炸裂为两块,其质量分别为、,且在炸裂过程中分别带上等量异种电荷,其中带负电.设在炸裂处,有一水平宽度L=20m的正交匀强电、磁场,如图所示匀强磁场B=0.1T,方向垂直纸面向里,匀强电场方向竖直向下设炸裂时,炮弹正处在正交电磁场中心,炸裂后,在正交电、磁场中向左做直线运动,在正交电磁场中向右做直线运动()求:
电场强度的大小?
爆炸对、做的功各为多少?
如图所示,导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电阻为R,其它电阻均可忽略.Ef是一电阻r的水平放置的导电杆,杆长为l,质量为m,杆的两端分别与ab和cd保持良好接触又能沿它们无摩擦地滑动.整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直.现用一恒力F向上拉ef,当ef匀速上升时,求:
导线杆ef受到的安培力的大小
导电杆ef向上运动速度的大小
(3)
导电杆ef两端的电压
有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度.已知该单摆在海平面处的周期是T0,当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为T,求:
海平面和该高度的重力加速度之比.
该气球此时离海平面的高度h(把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体)
如图甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子的初速度可忽略不计),经电压为u的电场加速,加速电压u随时间t变化的图象如图乙所示.每个电子通过加速电场的过程时间极短,可认为加速电压不变.电子被加速后由小孔S穿出,沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两间的偏转电场,A、B两板长均为L=0.20m,两板之间距离d=0.050m,A板的电比B板的电势高.A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P(面积足够大)之间的距离b=0.10m,荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上.不计电子之间的相互作用力用其所受重力,求:
要使电子都打不到荧光屏上,则A、B两板间所加电压U应满足什么条件;
当A、B板之间所加电压U′=50V时,电子打荧光屏上距离中心点O多远的范围内.
一个正方形线圈边长a=0.20m,共有n=100匝,其总电阻r=4.0.线圈与阻值R=16的外电阻连成闭合回路,如图15甲所示.线圈所在区域存在着分布均匀但强弱随时间变化的磁场,磁场方向垂直线圈平面,其磁感应强度B的大不随时间作周期性变化的周期T=1.0×10-2s,如图15乙所示,图象中、…….求:
0—t1时间内,通过电阻R的电荷量;
t=1.0s内电通过电阻R所产生的热量;
线圈中产生感应电流的有效值.
如图所示,在水平地面上方有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向里.一质量为m、带电荷量q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面(垂直于磁场方向的平面)做速度大小为v的匀速圆周运动,重力加速度为g.
求此区域内电场强度的大小和方向;
若某时刻微粒在场中运动到P点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P点与不平地面间的距离等于其做圆周运动的半径.求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离;
当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的1/2(方向不变,且不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面,求带电微粒落至地面时的速度大小.
如图甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定的同一水平面上,两导轨间距L=0.20cm,两导轨的左端之间所接受的电阻R=0.40,导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab,位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10,导轨的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一水平外力F水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示.求金属杆开始运动经t=5.0s时,
通过金属杆的感应电流的大小和方向;
金属杆的速度大小;
外力F的瞬时功率.
如图所示,虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动的方向与原入射方向成角.设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间的相互作用力及所受的重力.求:
电子在磁场中运动轨迹的半径R;
电子在磁场中运动的时间t;
圆形磁场区域的半径r.
如图所示,两块带电金属板a、b水平正对放置,在板间形成匀强电场,电场方向竖直向上.板间同时存在与电场正交的匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度vo从两板的左端中央,沿垂直于电场、磁场的方向射入场中,无偏转的通过场区.
已知板长l=10.0cm,两板间距d=3.0cm,两板间电势差U=150V,v0=2.0×10-7m/s.电子所带电荷量与其质量之比e/m=1.76×1011C/kg,电子电荷量e=1.60×10-19C,不计电子所受重力和电子之间的相互作用力.
求磁感应强度B的大小;
若撤去磁场,求电子离开电场时偏离入射方向的距离y;
若撤去磁场,求电子穿过电场的整个过程中动能的增加量△Ek.