一列货车以28.8 km/h(8m/s)的速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面600 m处有一列快车以72 km/h(20m/s)的速度向它靠近。快车司机发觉后立即合上制动器,但快车要滑行2000 m才停止。试判断两车是否会相碰。
在图甲中,直角坐标系xOy第1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l、圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电限为R.(1)求导线框中感应电流的最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0,逆时针方向的电流为正方向)(3)求线框匀速转动一周产生的热量.
图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。
如图所示,由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框abcd固定于水平面上,导线框边长="L," =2L,整个线框处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,导线框上各段导线的电阻与其长度成正比,已知该种电阻丝单位长度上的电阻为,的单位是Ω/m.今在导线框上放置一个与ab边平行且与导线框接触良好的金属棒MN,MN的电阻为r,其材料与导线框的材料不同.金属棒MN在外力作用下沿x轴正方向做速度为v的匀速运动,在金属棒从导线框最左端(该处x=0)运动到导线框最右端的过程中:(1)请写出金属棒中的感应电流I随x变化的函数关系式;(2)试证明当金属棒运动到bc段中点时,MN两点间电压最大,并请写出最大电压Um的表达式;(3)试求出在此过程中,金属棒提供的最大电功率Pm;(4)试讨论在此过程中,导线框上消耗的电功率可能的变化情况.
如图所示,为某一装置的俯视图,PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属薄板,两板间有匀强磁场,它的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,金属棒AB搁置在两板上缘,并与两板垂直良好接触,现有质量为m、带电量大小为q,其重力不计的粒子,以初速度v0水平射入两板间.问:(1)金属棒AB应朝什么方向、以多大的速度运动,可以使带电粒子做匀速运动?(2)若金属棒运动突然停止,带电粒子在磁场中继续运动,从这刻开始位移第一次达到mv0/(qB)时的时间间隔是多少?(磁场足够大)
如图所示,长L="O." 80 m,电阻r="0." 30Ω,质量m="0." 10 kg的金属棒CD垂直放在水平导轨上,导轨由两条平行金属杆组成,已知金属杆表面光滑且电阻不计,导轨间距也是L,金属棒与导轨接触良好,量程为0~3. 0 A的电流表串联接在一条导轨上,在导轨左端接有阻值R="0." 50Ω的电阻,量程为0~1. 0 V的电压表接在电阻R两端,垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面.现以向右恒定的外力F="1.6" N使金属棒向右运动,当金属棒以最大速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏.(1)试通过计算判断此满偏的电表是哪个表;(2)求磁感应强度的大小;(3)在金属棒CD达到最大速度后,撤去水平拉力F,求此后电阻R消耗的电能.