如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,长为L=0.40m、电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计。(g=10m/s2)
时 间t(s) |
0 |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
0.70 |
下滑距离s(m) |
0 |
0.02 |
0.10 |
0.21 |
0.41 |
0.61 |
0.81 |
1.01 |
求:(1)在前0.4s的时间内,金属棒ab电动势的平均值;
(2)金属棒的质量;
(3)在前0.7s的时间内,电阻R上产生的热量。
某空间存在着变化的电场和另一变化的磁场,电场方向向右,即图中由b点到c点的方向,电场强度大小变化如图中E-t图像,磁感强度变化如图中B-t图像。已知ab垂直于bc,,在a点,从第1s末时刻开始,每隔2s有一相同带电粒子(粒子重力不计)沿ab方向以速度v射出,这些粒
子都恰能击中c点,且粒子在ac间运动时间小于1s,求:
(1)图像中E0和B0的比值。
(2)第二个粒子和第一个粒子从射出到击中c点所用时间的比值。
如图所示,质量为m、带电量为q大小不计的金属滑块A,以某一初速度沿水平放置的木板进入正交的电场和磁场空间,匀强磁场的方向垂直于纸面向外,匀强电场的方向是水平的且平行于板面。滑块与木板间动摩擦因数是μ。滑块由M点匀速运动到N点,与提供电场的电路的控制开关S相撞,电场立即消失,滑块反向弹回,并匀速返回到M点。已知滑块的带电量始终不变,与开关碰后滑块的动能是原来的1/4,MN的长度为L,滑块往返所用的总时间为t,碰撞的时间不计。试求:
(1)磁感强度B的大小;
(2)整个过程中克服摩擦力所做的功。
如图所示,水平放置的两平行金属板,它们之间的区域足够大,两板间有一个方向竖直向下的匀强电场,电场强度为E。现一带正电的粒子以速度v0沿垂直于场强方向由P点射入两板间的电场中,当粒子在电场中运动一段时间后它的速度大小达到2v0,这时将电场撤去,同时在两板间加一垂直于纸面方向的匀强磁场,过一段时间后又将磁场撤去,使该粒子恰好能通过P点沿着v0的反方向射出两板间的区域,不计粒子所受的重力作用。
求:所加磁场的磁感强度的方向和大小
如图所示,PQ为一块长为L,水平放置的绝缘平板,整个空间存在着由右向左的匀强电场,板的右半部分还存在着垂直纸面向里的有界匀强磁场。一质量为m带电量为q的物体,从板左端P由静止开始做匀加速运动,进入磁场后作匀速运动.离开磁场后又做匀减速速运动,最后停在C点。已,物体与绝缘板间摩擦因数为
.
求:(1)物体带何种电?
(2)物体与板碰撞前后的速度各是多大?
(3)电场强度E及磁感强度B多大?
如图中,XOZ是光滑水平面;空间有沿+Z方向的匀强磁场,其磁感强度为B。现有两块平行金属板,彼此间距为d,构成一个电容为C的平行板电容器;在两板之间焊一根垂直两板的金属杆PP',已知两板和杆PP'的总质量为m,若对此杆PP'作用一个沿+X方向的恒力F,试推求此装置匀加速平移的加速度a的表达式。(用B、c、d、m、F等表示)