如图所示长为L的绝缘细线, 一端悬挂于O点, 另一端连接一质量为的带负电小球, 置于水平向右的足够大的匀强电场区域中, 在O点正下方钉一钉子O ¢, 已知小球受到的电场力是重力的.现将细线水平拉直后从静止释放, 细线碰到钉子后要使小球刚好绕钉子O ¢在竖直平面内作圆周运动, 求: (1)电场力和重力的合力; (2)O O ¢的距离。
有界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0. t0 = 0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为O点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虚重力影响,求: (1)磁场磁感应强度的变化率; (2) t2时刻回路电功率.
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。