1、简答题 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绕在铁芯上构成转子,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)
2、选择题 电子束焊接机中的电子枪如图所示,K为阴极,A为阳极,A上有一小孔,阴极发射的电子在阴极和阳极间的电场作用下聚集成一细束,以极高的速率穿过阳极版上的小孔,射到被焊接的金属上,使两块金属熔化而焊接在一起.设电于从阴极发射时的初速为零.已知电子电量为1.6×10-19C,若电子到达被焊接的金属时共有的动能为3.0×104eV.则两极间的电压U为( )
A.2.5×104V
B.2.0×104V
C.3.0×104V
D.3.5×104V