(12分)如图所示,长为2米的不可伸长的轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量m=100g的小球,将小球从O点正下方h=0.4m处水平向右抛出,经一段时间绳被拉直,拉直绳时绳与竖直方向的夹角α=53˚,以后,小球以O为悬点在竖直平面内摆动,试求在绳被拉直的过程中,沿绳方向的合力给小球的冲量。(cos53˚=0.6,sin53˚=0.8)
如图所示的电路中,三个电阻阻值均为R,电源内阻不计。两金属板间的距离为d,当开关K闭合时,一质量为m、电量为q的带电油滴从高处由静止下落经上板中央小孔后,落到两板间的匀强电场中时做匀速运动。开关断开后,仍使该油滴从同一位置由静止落下,恰好不能碰到下板,忽略空气对油滴的浮力和阻力,重力加速度为g。求: (1)油滴开始下落时离上板的高度H; (2)开关断开后,油滴下落过程的总时间t。
如图所示,在平行金属带电极板M、N的电场中将电荷量为C的点电荷从A点移到M板,电场力做功为J,把该点电荷从A点移到N板,电场力做功为4×10-4 J,M板接地。问: (1)A点的电势是多少? (2)UNM多大?
交流发电机矩形线圈边长ab="cd=0.4" m,bc="ad=0.2" m,共50匝,线圈电阻r="1" Ω,线圈在B="0.2" T的匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴OO′以200 rad/s的角速度匀速转动,外接电阻R=7Ω,如图所示。求: (1)从图示位置开始计时,线圈中产生的感应电动势大小随时间变化的函数表达式; (2)电压表读数; (3)电阻R上的电功率。
如图所示,水平放置的导体框架,宽L=0.5 m,接有电阻R=0.3Ω,整个装置处于垂直框架平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4 T.一导体棒ab垂直框边跨放在框架上,并能无摩擦地在框架上滑动,已知导体棒ab的电阻为,框架的电阻均不计.当ab以v=5.0 m/s的速度向右匀速滑动时,求: (1)ab棒中产生的感应电流的大小和方向; (2)维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小;
如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻,一质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4T,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1,导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,求: (1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2 (3)外力做的功WF