如图所示,两等大的平行金屑板相距为d=2.50m,板间有一内壁光滑的硬塑料管处在磁感应强度为B=1.43T的匀...
问题详情:
如图所示,两等大的平行金屑板相距为d=2.50m,板间有一内壁光滑的硬塑料管处在磁感应强度为B=1.43T的匀强磁场中,管内有一半径可以忽略不计的带电小球,球的质量为m=12.0g,电荷量为q=0.100C.板的右侧有一边长为L=1.00m的正方形线圈,线圈在同样的匀强磁场中绕转轴OO'匀速转动,产生的交变电压经过一理想的整流(将交流变成直流)装置后,输出的恒定电压等于该交变电压的有效值。两金属板间未加电压时,小球在管中沿逆时针方向做变速圆周运动,运动到最低点时速率为v=8.00m/s,此时球对管壁的压力为零.若某时刻将整流装置输出后的直流电压加在两金属板间,此后小球将做匀速圆周运动,求(线圈电阻不计,g取10m/s2)
(1)两板间未加电压时,小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向;
(2)线圈转动的角速度ω.(结果保留三位有效数字.)
【回答】
解:(1)小球在最低点时:
解得:R=0.750m
小球由最低点到最左端过程机械能守恒:
解得:
小球在最左端时:
解得 ,“一”号说明小球受的管壁的作用力方向向左
(2)线圈中产生的感应电动势最大值为
电动势的有效值为
两板间电场强度为
由于小球做匀速圆周运动,则
由以上各式解得
知识点:未分类
题型:计算题