(10分)图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T,现使ab以=10m/s的速度向右做匀速运动. (1)ab中的感应电动势多大? (2)ab中电流的方向如何? (3)若定值电阻R=,导体棒的电阻r=则电路中的电流多大?
汽车在平直的公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,若获得的加速度大小为2m/s2,则在8s末汽车的速度有多大?
如图所示,间距l=1m的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内,在水平面区域内和倾角的斜面区域内分别有磁感应强度方向竖直向上和磁感应强度、方向垂直于斜面向上的匀场磁场。电阻、质量的相同导体杆PQ、MN分别垂直放置在导轨上,PQ杆的两端固定在导轨上,离b1b2的距离s=0. 5m。MN杆可沿导轨无摩擦滑动且与导轨始终接触良好,当MN杆沿由静止释放沿导轨向下运动x=1m时达到最大速度。不计导轨电阻。取g=10m/s2,求: (1)当MN杆达到最大速度时,流过PQ杆的电流大小和方向; (2)从MN杆开始运动直到达到最大速度的过程中,PQ杆中产生的焦耳热; (3)若保持B2不变,使B1发生变化,要使MN杆一直静止在倾斜轨道上,则B1随时间如何变化?其变化率多大?
如图所示是一种折射率的棱镜。现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小i=60°,求: (1)光在棱镜中传播的速率; (2)画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图,要求写出简要的分析过程。
如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图(波恰好传到x=2m的质点处),已知波的传播速度v=2m/s. (1)请写出质点O简谐运动的表达式; (2)求x=3. 5m的质点P(图中没有画出)第二次到达波谷所需的时间。
(10分)A、B为一平行板,板长为l,两板间距离为d,板间区域内充满着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一个质量为m,带电荷量 为+q的带电粒子以一定初速度沿A、B两板中线且垂直于磁感线方向射入磁场中,粒子恰好从A板的右边界飞出。粒子重力不计。求: (1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和射入磁场的初速度v0各是多少? (2)粒子在磁场中运动的时间t是多少?