质量为m、带电荷量为+q的绝缘小球,穿在半径为r的光滑圆形轨道上,轨道平面水平.空间有分布均匀且随时间变化的磁场,磁场方向竖直向上,如图甲所示.磁感应强度B(t)的变化规律如图乙所示.(1)若圆环由金属材料制成,求圆环上感应电动势E的大小;(2)若圆环由绝缘材料制成,已知在t<T内,圆环处的感应电场的场强方向是沿顺时针并指向圆环的切线方向、大小为E′=,t=0时刻小球静止.求t>T时,轨道对小球的作用力F的大小(小球重力不计).
两根光滑的长直金属导轨导轨、平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C。长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q。求:(1)ab运动速度v的大小;(2)电容器所带的电荷量q。
正方形闭合金属线框,边长为a,质量为m,电阻为R,在竖直平面内以水平初速度在垂直于框面的水平磁场中,运动一段时间后速度恒定为v,运动过程中总有两条边处在竖直方向,即线框不转动,如图所示。已知磁场的磁感应强度在竖直方 向按规律逐渐增大,k为常数。试求水平初速度的大小。
空间某区域内存在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场,在磁场区域内有两相距为L的平行金属导轨PQ、MN固定在竖直平面内,如图所示,导轨PM间连接有一阻值为R的电阻,QN间连接着两块水平放置的金属板a、b,两板相距d,一根电阻为r的导体棒cd与导轨接触良好,不计导轨与导线电阻。当导体棒cd向右匀速运动时,在平行金属板a、b间有带负电的液滴恰好能在竖直平面内做圆周运动,已知液滴质量为m,带电量为q,重力加速度为g。求:(1)匀强电场的方向,带电液滴的运动方向;(2)导体棒cd匀速运动的速率为多大?
如图所示,两平行金属导轨固定在水平桌面上,导轨的端点P、Q用一电阻丝相连,两导轨间距离L="0." 2 m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为,比例系数k="0." 02 T/s,一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直。t=0时刻金属杆紧靠P、Q端,在外力作用下,杆以加速度a=2从静止开始向导轨的另一端滑动,求出t="10" s时回路中的瞬时感应电动势的大小。
利用气体自激导电发光的霓虹灯,加上80 V以上的电压才会点亮.利用图(a)所示电路,可以在短时间内点亮霓虹灯.已知干电池电动势6 V,内阻5Ω,线圈电阻35Ω,电路中线圈以外回路的电感可忽略不计.先开关闭合,经过一段时间,回路中电流为一定值;再断开开关,霓虹灯短时间内点亮,其特性曲线如图(b)所示.试求:(1)闭合开关后,电路中的稳定电流值;(2)在图中标出断开开关瞬间,流过霓虹灯的电流方向(3)断开开关瞬间,线圈产生的感应电动势.