如图所示,一足够长的金属框架MON平面与匀强磁场B垂直,导体棒ab能紧贴金属框架运动,且始终与导轨ON垂直.当导体棒ab从O点开始匀速向右平动时,速度为v0,试求bOc回路中某时刻的感应电动势随时间变化的函数关系式.
磁感应强度B的变化与感生电场的方向关系,下列说法描述正确的是( )
A.当磁感应强度均匀增大时,感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向
B.当磁感应强度均匀增大时,感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向
C.当磁感应强度均匀减小时,感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向
D.当磁感应强度均匀减小时,感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向
如图甲所示,一对平行金属板M、N长为L,相距为d,O1O为中轴线.其中N板接地.当M板的电势φ=φ0时,两板间为匀强电场,忽略两极板外的电场。某种电荷量为q的带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场,粒子恰好打在上极板M的中点,粒子重力忽略不计。
(1)求粒子的质量;
(2)若M板的电势变化如图乙所示,其周期T=,从t=0开始,前内φM=2φ,后内φM=—φ,大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场,最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上,求φ的值;
(3)紧贴板右侧建立直角坐标系xOy,在xOy坐标平面的第I、IV象限内存在一个圆形的匀强磁场区域,磁场方向垂直于该坐标平面,要使在(2)问情景下所有粒子经过磁场偏转后都会聚于P(1.5d,1.5d)点,求磁感应强度B的大小范围。
如图所示,在竖直平面内建立坐标系xoy,第I象限坐标为(x,d)位置处有一微粒发射器P,第II、III、IV象限有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.某时刻微粒发射器P沿x轴负方向以某一初速度发出一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒.微粒从处经过y轴且速度方向与y轴负方向成45°角.其后微粒在匀强磁场中偏转后垂直x轴返回第I象限.已知第II、III、IV象限内匀强电场的电场强度.重力加速度为g,求:
(1)微粒刚从发射器射出时的初速度及微粒发射器P的横坐标x;
(2)微粒从发射器射出到返回第I象限上升到最高点所用的总时间.
如图所示,两个边长均为l的正方形区域ABCD和EFGH内有竖直向上的匀强电场,DH上方有足够长的竖直向下的匀强电场.一带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,以速度v从B点沿BC方向射入匀强电场,已知三个区域内的场强大小相等,且,今在CDHE区域内加上合适的垂直纸面向里的匀强磁场,粒子经过该磁场后恰能从DH的中点竖直向上射入电场,粒子的重力不计,求:
(1)所加磁场的宽度DH;
(2)所加磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从B点射入到从EFGH区域电场射出所经历的总时间.
如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限中两个相同的直角三角形区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满了方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,已知C点坐标为(,l),质量为m,带电荷量为q的正电荷从A(,l)点以一定的速度平行于y方向垂直进入磁场,并从x轴上的D点(图中未画出)垂直x轴离开磁场,电荷重力不计.
(1)求D点的位置坐标及电荷进入磁场区域Ⅰ时的速度大小v;
(2)若将区域Ⅱ内的磁场换成沿-x轴方向的匀强电场,该粒子仍从A点以原速度进入磁场区域Ⅰ,并最终仍能垂直x轴离开,求匀强电场的场强E.