不可伸长的绝缘轻绳长为 ,一端系于O点,另一端系一质量为 、电量为 的点电荷,点电荷可在 平面内绕O点做半径为 的圆周运动,如图甲所示,本题计算中忽略点电荷的重力。 (1)当点电荷以速率 沿 方向通过A(R,0)点的瞬间,在空间中加沿 轴正方向的匀强电场 ,如图乙所示,要使点电荷能做完整的圆周运动,电场强度需满足何条件? (2)在(1)问中,其他条件不变,将空间中的电场用垂直 平面向里的匀强磁场 代替,如图所示,要使点电荷仍能做半径为 的圆周运动,磁感应强度 需满足何条件? (3)变化的磁场周围可以激发感生电场,若上述磁场随时间均匀变化,会在点电荷运动的圆形轨道上产生一个环形电场,其电场线是闭合的,各点场强大小相等。现在空间加一垂直 平面向里的匀强磁场,其磁感应强度B变化情况如图丁所示, 时刻点电荷的速率为 ,轻绳一直处于伸直状态。试求 时间内,轨道中形成的感生电场 的大小,并在图戊中作出点电荷在时间 内 图像,要求写出主要的分析过程。 |