质量为2m,带2q正电荷的小球A,起初静止在光滑绝缘水平面上,当另一质量为m、带q负电荷的小球B以速度v0离A而去的同时,释放A球,如图所示。若某时刻两球的电势能有最大值,求:(1)此时两球速度各多大?(2)与开始时相比,电势能最多增加多少?
(满分12分)如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一特殊的电子元件,如果将其作用等效成一个电阻,则其阻值与其两端所加的电压成正比,即等效电阻,式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置,金属棒与光滑框架接触良好,离地高为h,磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直。将金属棒由静止释放,棒沿框架向下运动。其它电阻不计,问:(1)金属棒运动过程中,流过棒的电流多大?方向如何?(2)金属棒经过多长时间落到地面?(3)金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能多大?
(满分10分)如图所示,边长为L的正方形线框abcd的匝数为n,ad的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B,线圈与外电阻R构成闭合电路,整个线圈的电阻也为R,现在让线圈以OO′为轴,以角速度ω匀速转动,求:⑴若从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。⑵线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量
(满分7分)如图所示,实线为简谐波在t时刻的波形图,虚线为波在(t+0.01)s时刻的波形图,若波速为100m/s.(1)指出简谐波的传播方向(2)x=1m处的质点在此0.01s内的位移多大?方向如何?
如图,一质量不计,可上下自由一点的活塞将圆筒分为上下两室,两室中分别封闭有理想气体,筒的侧壁为绝缘体,上底,下底及活塞均为导体并按图连接,活塞面积。在电键K断开时,两室中气体压强均为,间距,间距,将变阻器的滑片P滑到左端B,闭合电键后,活塞与下底分别带有等量异种电荷,并各自产生匀强电场,在电场力作用下活塞发生移动。稳定后,间距,间距,活塞D所带电流的绝对值(式中为与所带电荷产生的合场强,常量)求:
(1)两室中气体的压强(设活塞移动前后气体温度保持不变); (2)活塞受到的电场力大小F; (3)所带电荷产生的场强大小和电源电压; (4)使滑片缓慢地由向滑动,活塞如何运动,并说明理由。
如图,宽度的光滑金属框架固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量,电阻可忽略的金属棒放置在框架上,并且框架接触良好,以为坐标原点,方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从处以的初速度,沿轴负方向做的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求:
(1)金属棒运动0.5,框架产生的焦耳热; (2)框架中部分的电阻随金属棒的位置变化的函数关系; (3)为求金属棒沿轴负方向运动0.4过程中通过的电量,某同学解法为:先算出经过0.4金属棒的运动距离,以及0.4 时回路内的电阻,然后代入=求解.指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果