如图所示,由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L,每条边的电阻均为R,其中ab边材料的密度较大,其质量为m,其余各边的质量均可忽略不计.线框可绕与cd边重合的水平轴自由转动,不计空气阻力及摩擦.若线框从水平位置由静止释放,经历时间t到达竖直位置,此时ab边的速度大小为v.若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中,重力加速度为g.求:线框在竖直位置时,ab边两端的电压及所受安培力的大小;在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量。
在平行于纸面的匀强电场中,有a、b、c三点,各点的电势分别为,,已知ab=10cm,ac=5cm,ac和ab之间的夹角为60°,如图9-37-6所示,求所在匀强电场的场强大小和方向?
如图所示,两平行的光滑金属导轨相距为L,且位于同一竖直平面内,两导轨间接有电阻R,轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置,距b端为L/2处固定有质量为m的球。整个装置处于磁感应强度为B并垂直于导轨平面的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右自由倒下至水平位置时,球的速度为v,若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,试求此过程中:(1)电阻R消耗的电能;(2)R中的电流最大值。
如图所示,光滑斜面的倾角,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长为1 m,bc边的边长为0. 8 m ,线框的质量M="4" kg,电阻为0. 1Ω,线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连,滑轮的质量不计,重物的质量m="1" kg,斜面上ef和gh为斜面上有界匀强磁场的边界,与斜面的底边平行,ef和gh的间距为1. 8 m,磁场方向垂直于斜面向上,B="0." 5 T,开始cd边离gh边的距离为2.25 m,由静止释放,线框恰好能匀速穿过ef边界,线框滑动过程中cd边始终与底边平行,求:(设斜面足够长,重物m不会与滑轮接触,g取10 )(1)线框cd边刚进入磁场时速度的大小。(2)线框进入磁场过程中通过线框的电量。(3)线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热。
如图所示,两互相平行的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内,相距为L="0." 4 m,左端接平行板电容器,板间距离为d="0." 2 m,右端接滑动变阻器R(R的最大阻值为2Ω,整个空间有水平匀强磁场,磁感应强度为B="10" T,方向垂直于导轨所在平面。导体棒CD与导轨接触良好,棒的电阻为r=1Ω,其他电阻及摩擦均不计,现对导体棒施加与导轨平行的大小为F="2" N的恒力作用,使棒从静止开始运动,取。求:(1)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,拉力的最大功率是多大?(2)当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于稳定状态时,一带电小球从平行板电容器左侧沿两极板的正中间入射,在两极板间恰好做匀速直线运动;当滑动触头在滑动变阻器最下端且导体棒处于稳定状态时,该带电小球以同样的方式和速度入射,在两极板间恰好能做匀速圆周运动,求圆周的半径是多大?
如图甲所示,垂直于水平桌面向上的有界匀强磁场,磁感应强度B=0.8T,宽度L="2.5" m光滑金属导轨OM、ON固定在桌面上,O点位于磁场的左边界,且OM、ON与磁场左边界均成角.金属棒ab放在导轨上,且与磁场的右边界重合。t=0时,ab在水平向左的外力F作用下匀速通过磁场。测得回路中的感应电流随时间变化的图象如图乙所示。已知OM、ON接触点的电阻为R,其余电阻不计。(1)利用图象求出这个过程中通过ab棒截面的电荷量及电阻R;(2)写出水平力F随时间变化的表达式;(3)已知在ab通过磁场的过程中,力F做的功为W焦,电阻R中产生的焦耳热与一恒定电流在相同时间内通过该电阻产生的热量相等,求的值。