为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v从E点垂直AB边射入磁场,它恰好垂直AC边射出磁场。求:
(1)磁感应强度的大小和方向;
(2)若让该粒子从D点垂直AB边射入磁场,但不能从AC边射出磁场,射入速度需要满足的条件。
19.(10分)如图1所示,一个圆形线圈的匝数n=1000匝,线圈面积S=0.02m2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图2所示.求
(1)在0~4s内穿过线圈的磁通量变化量;
(2)前4s内产生的感应电动势;
(3)6s内通过电阻R的净电荷量q.
20.(12分)如图所示,两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定,轨距为d。P、M间接有阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效阻值为R。空间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上。现从静止释放ab。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。求:
(1)ab运动的最大速度vm;
(2)当ab具有最大速度时,ab消耗的电功率P;
(3)为使ab向下做匀加速直线运动,在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F, 推导F随时间t变化的关系式,并分析F的变化与a的关系。