1.
如图所示,单匝正方形金属线框abcd一半处于磁感应强度为B=2T的水平有界匀强磁场中(图中虚线OO′的左侧有垂直于纸面向里的磁场).线框在外力作用下恰好绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动.线圈在转动过程中在ab、cd边的中点P、Q连接右侧电路将电流输送给小灯泡.线圈边长L=50cm,总电阻r=8Ω,灯泡电阻R=4Ω,不计P、Q的接触电阻及导线电阻.求:
(1)从图示位置开始计时,线圈转过90°的过程中穿过线圈的磁通量的变化量;
(2)在线圈持续转动过程中电压表的示数;
(3)把小灯泡换成如图乙所示的装置,平行金属板的上下极板分别接入电路,极板长为l,板间距为d,距离极板右端为D的位置安放一竖直挡板,已知l=d=D=2cm,从金属板正中间可以连续不断地射入速度为v
0=2×10
6m/s的电子,电子的比荷为1.76×10
11C/kg,忽略电子的重力,电子通过极板的时间极短,可认为此过程中极板间电压不变.求多长的挡板能挡住从极板右端射出的所有电子.