一台小型电动机在3 V电压下工作,用此电动机提升重力为4 N的物体时,通过电动机的电流是0.2 A.在30 s内可使该物体被匀速提升3 m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)在提升物体的30 s内,电动机线圈所产生的热量;
(3)线圈的电阻.
一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动.在该截面内,一带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30°角.当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( )
A. B. C. D.
如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,当速度大小为vb时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为tb;当速度大小为vc时,从c点离开磁场,在磁场中运动的时间为tc,不计粒子重力.则( )
A. vb∶vc=1∶2,tb∶tc=2∶1
B. vb∶vc=2∶1,tb∶tc=1∶2
C. vb∶vc=2∶1,tb∶tc=2∶1
D. vb∶vc=1∶2,tb∶tc=1∶2
如图(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为R1和R2的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U为常量,R1=R0,R2=3R0,一电量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力.
(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出,求粒子在A点的初速度v0的大小.
(2)若撤去电场,如图(b),已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间.
(3)在图(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为v3,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
(多选)如图所示,两平行金属板水平放置,开始开关S合上使平行板电容器带电.板间存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板.在以下方法中,能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是( )
A. 将两板的距离增大一倍,同时将磁感应强度增大一倍
B. 将两板的距离减小一半,同时将磁感应强度增大一倍
C. 将开关S断开,两板间的正对面积减小一半,同时将板间磁场的磁感应强度减小一半
D. 将开关S断开,两板间的正对面积减小一半,同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍
如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着垂直纸面向里的匀强磁场.一个质量为m、电荷量为+q的微粒,在点A(0,3)以初速度v0=120 m/s平行x轴正方向射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且先后只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次.已知该微粒的比荷为=1×102 C/kg,微粒重力不计,求:
(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;
(2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角,并画出带电微粒在电场和磁场中由A至Q的运动轨迹;
(3)电场强度E和磁感应强度B的大小.