如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间,不计离子重力,求:
离子运动的速度为多大?
x轴上被离子打中的区间范围?
离子从Q运动到x轴的最长时间?
若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2´应满足什么条件?
如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经电压加收,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L、两板间距d,微粒射出偏转电场时的偏转角
=30°,又接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度是多大?
(2)两金属板间的电压是多大?
(3)若该匀强磁场的磁感应强度为B,微粒在磁场中运动后能从磁场左边界射出,则微粒在磁场中的运动时间为多少?
(4)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会从磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
如图,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上,两导轨间距L =0.2m,电阻R =0.4Ω,电容C=2 μF,导轨上停放一质量m =0.1kg、电阻r =0.1Ω的金属杆CD,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于方向竖直向上B ="0.5T" 的匀强磁场中。现用一垂直金属杆CD的外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始向右运动。求:
(1)若开关S闭合,力F恒为0.5N, 求CD运动的最大速度;
(2)若开关S闭合,使CD以⑴问中的最大速度匀速运动,现使其突然停止并保持静止不动当CD停止下来后,求通过导体棒CD的总电量;若开关S断开,在力F作用下,CD由静止开始作加速度a =5m/s2的匀加速直线运动,请写出电压表的读数U随时间t变化的表达式。
某交流发电机输出功率为5×105 W,输出电压为1.0×103 V,假如输电线的总电阻R=10Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户需要电压380V。求所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?(使用的变压器是理想变压器)
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。
如图所示,一束电子(电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中,射出磁场时的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为300。求:
(1)电子的质量m;
(2)电子在磁场中的运动时间t。