)在如图所示的xOy平面内(y轴的正方向竖直向上)存在着水平向右的匀强电场,有一带正电的小球自坐标原点O沿y轴正方向竖直向上抛出,它的初动能为5J,不计空气阻力,当它上升到最高点M时,它的动能为4J,求:(1)试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向分别做什么运动?(2)若带电小球落回到x轴上的P点,在图 中标出P点的位置;(3)求带电小球到达P点时的动能。
如图所示,一正方形平面导线框abcd,经一条不可伸长的绝缘轻绳与另一正方形平面导线框a1b1c1d1相连,轻绳绕过两等高的轻滑轮,不计绳与滑轮间的摩擦.两线框位于同一竖直平面内,ad边和a1d1边是水平的.两线框之间的空间有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界MN和PQ均与ad边及a1d1边平行,两边界间的距离为h="78.40" cm.磁场方向垂直线框平面向里.已知两线框的边长均为l=" 40." 00 cm,线框abcd的质量为m1 =" 0." 40 kg,电阻为R1=" 0." 80Ω。线框a1 b1 c1d1的质量为m2 =" 0." 20 kg,电阻为R2 ="0." 40Ω.现让两线框在磁场外某处开始释放,两线框恰好同时以速度v="1.20" m/s匀速地进入磁场区域,不计空气阻力,重力加速度取g="10" m/s2. (1)求磁场的磁感应强度大小. (2)求ad边刚穿出磁场时,线框abcd中电流的大小.
如图所示,在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,有一个质量为m、半径为r、电阻为R的均匀圆形导线圈,线圈平面跟磁场垂直(位于纸面内),线圈与磁场边缘(图中虚线)相切,切点为A,现在A点对线圈施加一个方向与磁场垂直,位于线圈平面内并跟磁场边界垂直的拉力F,将线圈以速度v匀速拉出磁场.以切点为坐标原点,以F的方向为正方向建立x轴,设拉出过程中某时刻线圈上的A点的坐标为x. (1)写出力F的大小与x的关系式; (2)在F-x图中定性画出F-x关系图线,写出最大值F0的表达式.
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.