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某同学根据电磁感应现象设计了一种发电装置,如图甲所示,图乙为其俯视图.将8块相同磁铁的N、S极交错放置组合成一个高h=0.5m、半径r=0.2m的圆柱体,其可绕固定的OO'轴转动.圆柱外侧附近每个磁场...
题目内容:
某同学根据电磁感应现象设计了一种发电装置,如图甲所示,图乙为其俯视图.将8块相同磁铁的N、S极交错放置组合成一个高h=0.5m、半径r=0.2m的圆柱体,其可绕固定的OO'轴转动.圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=0.2T,方向都垂直于圆柱表面,相邻两个区域的磁场方向相反.紧靠圆柱体外侧固定-根与其等长、电阻R=0.4Ω的金属杆ab,杆与圆柱平行.从上往下看,圆柱体以ω=100rad/s的角速度顺时针匀速转动,设转到如图所示位置为t=0时刻.取g=10m/s2,π2=10.求:
(1)圆柱体转过周期的时间内,ab杆中产生的感应电动势E的大小;
(2)如图丙所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两极板,极板长L=0.314m,两板间距d=0.125m.现用两根引线将M、N分别与a、b相连.在t=0时刻,将-个电量q=+1.00×10-6C、质量m=1.60×10-8kg的带电粒子从紧靠M板中心处无初速度地释放,求粒子从M板运动到N板所经历的时间t.不计粒子重力.
(3)t=0时刻,在如图丙所示的两极板间,若上述带电粒子从靠近M板的左边缘处以初速度υ水平射入两极板间,而且已知粒子沿水平方向离开电场,求初速度υ的大小,并在图中画出粒子相应的运动轨迹.不计粒子重力.(※请自行作图!)
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