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如图4所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L.试求P点的场强.?

图4

解析:设想将圆环等分为n个小段,当n相当大时,每一小段都可以看作点电荷,其所带电荷量为q=Q/n.由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为

E=kQ/nr2=kQ/n(R2+L2).

由对称性可知,各小段带电环在P处的场强E的垂直于轴向的分量Ey相互抵消,而E的轴向分量Ex之和即为带电环在P处的场强EP.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)求t=
1400
s时刻线框产生的感应电动势;
(2)在图3给出的坐标平面内,画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐标标度,至少画出一个周期);
(3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y,两板间距d=0.17m.将电压UPQ加在两板上,P与X相连,Q与Y相连.将一个质量m=2.4×10-12kg,电量q=+1.7×10-10C的带电粒子,在t0=6.00×10-3s时刻,从紧临X板处无初速释放.求粒子从X板运动到Y板经历的时间.(不计粒子重力)

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1
T.磁极间的缺口很小,可忽略.如图2所示,单匝矩形导线框abcd绕在铁芯上构成转子,ab=cd=0.4m,bc=0.3m.铁芯的轴线OO′在线框所在平面内,线框可随铁芯绕轴线转动.将线框的两个端点M、N接入图中装置A,在线框转动的过程中,装置A能使端点M始终与P相连,而端点N始终与Q相连.现使转子以ω=200π rad/s的角速度匀速转动.在图1中看,转动方向是顺时针的,设线框经过图1位置时t=0.

(1)求t=
1
400
s时刻线框产生的感应电动势;
(2)在图3给出的坐标平面内,画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐标标度,至少画出一个周期);
(3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y,两板间距d=0.17m.将电压UPQ加在两板上,P与X相连,Q与Y相连.将一个质量m=1.2×10-12kg,电量q=+1.7×10-10C的带电粒子,在t0=6.00×10-3s时刻,从紧临X板处无初速释放.求粒子从X板运动到Y板经历的时间.(不计粒子重力)

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A.Ea最大                    B.Eb最大
C.Ec最大                    D.Ea=E b=Ec

 

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某种小发电机的内部结构

平面图如图1所示,永久磁体的内侧为半圆

柱面形状,它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙

中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场,磁

感应强度B = 0.5T。磁极间的缺口很小,可

忽略。如图2所示,单匝矩形导线框abcd

在铁芯上构成转子,ab = cd = 0.4m,bc = 0.2m。

铁芯的轴线OO′ 在线框所在平面内,线框可

随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端点MN

接入图中装置A,在线框转动的过程中,装置A能使端点M始终与P相连,而端点N始终与Q相连。现使转子以ω=200π rad/s的角速度匀速转动。在图1中看,转动方向是顺时针的,设线框经过图1位置时t = 0。(取π = 3)

(1)求t = s时刻线框产生的感应电动势;

(2)在图3给出的坐标平面内,画出PQ两点

电势差UPQ随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐

标标度,至少画出一个周期);

(3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X

Y,两板间距d = 0.17m。将电压UPQ加在两板上,PX相连,QY相连。将一个质量m = 2.4×10-12kg,电量q = +1.7×10-10C的带电粒子,在t0 = 6.00×10 -3s时刻,从紧临X板处无初速释放。求粒子从X板运动到Y板经历的时间。(不计粒子重力)

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