t=0时,磁场在x0y平面内的分布如题23图所示.其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于x0y平面,相邻磁场区域的磁场方向相反.每个同向磁场区域的宽度均为10.整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动. (1)若在磁场所在区间,x0y平面内放置一由a匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=1B、ab=L,总电阻为R,线框始终保持静止.求 ①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小; ②线框所受安培力的大小和方向. (2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出L=0时磁感应强度的波形图,并求波长λ和频率f.
如图所示,有一区域足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向与水平放置的导轨垂直,导轨宽度为L,右端接有电阻R,MN是一根质量为m的金属棒,金属棒与导轨垂直放置,且接触良好,金属棒与导轨电阻均不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,现给金属棒一水平冲量,使它以初速度沿导轨向左运动,已知金属棒在整个运动过程中,通过任一截面的总电荷量为q,求:(1)金属棒运动的位移s;(2)金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q;(3)金属棒运动的时间t
如图所示,在冰面上将质量m=1kg的滑块从A点以初速度推出,滑块与冰面的动摩擦因数为,滑块滑行L=18m后到达B点时速度为,现将期间的一段CD用铁刷划擦,使该段的动摩擦因数变为,再使滑块从A以的初速度推出后,到达B点的速度为,取,求:(1)初速度的大小;(2)CD段的长度l;(3)若AB间用铁刷划擦的CD段的长度不变,要使滑块从A到B的运动时间最长,问铁刷划擦的CD段位于何位置?并求滑块滑行的最长时间(结果保留三位有效数字)。
天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍,利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)
倾角为=37°,电阻不计,间距L=0.5m,长度足够的平行导轨处,加有磁感应强度B=1.0T,方向垂直于导轨平面的匀强磁场,导轨两端各接一个阻值的电阻,另一横跨在平行导轨间金属棒的质量m=0.2kg,电阻r=1Ω,与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,金属棒以平行导轨向上的初速度上滑,直至上升到最高点过程中,通过上端电阻的电量(取,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求此过程中:(1)金属棒的最大加速度;(2)回路中电阻电压的最大值;(3)电阻上产生的热量。
如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长为,ad边长,放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以n=3000r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外,cd边转入纸内。(1)写出感应电动势的瞬时表达式;(2)线圈转一圈外力做功多少?(3)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少?