如圖所示,兩等大的平行金屑板相距爲d=2.50m,板間有一內壁光滑的硬塑料管處在磁感應強度爲B=1.43T的勻...
問題詳情:
如圖所示,兩等大的平行金屑板相距爲d=2.50m,板間有一內壁光滑的硬塑料管處在磁感應強度爲B=1.43T的勻強磁場中,管內有一半徑可以忽略不計的帶電小球,球的質量爲m=12.0g,電荷量爲q=0.100C.板的右側有一邊長爲L=1.00m的正方形線圈,線圈在同樣的勻強磁場中繞轉軸OO'勻速轉動,產生的交變電壓經過一理想的整流(將交流變成直流)裝置後,輸出的恆定電壓等於該交變電壓的有效值。兩金屬板間未加電壓時,小球在管中沿逆時針方向做變速圓周運動,運動到最低點時速率爲v=8.00m/s,此時球對管壁的壓力爲零.若某時刻將整流裝置輸出後的直流電壓加在兩金屬板間,此後小球將做勻速圓周運動,求(線圈電阻不計,g取10m/s2)
(1)兩板間未加電壓時,小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向;
(2)線圈轉動的角速度ω.(結果保留三位有效數字.)
【回答】
解:(1)小球在最低點時:
解得:R=0.750m
小球由最低點到最左端過程機械能守恆:
解得:
小球在最左端時:
解得 ,“一”號說明小球受的管壁的作用力方向向左
(2)線圈中產生的感應電動勢最大值爲
電動勢的有效值爲
兩板間電場強度爲
由於小球做勻速圓周運動,則
由以上各式解得
知識點:未分類
題型:計算題