半径r=0.4m的光滑绝缘轨道固定于竖直平面内,加上某一方向的匀强电场时,带电小球沿轨道内侧做圆周运动,小球动能最大的位置在A点,圆心O与A点的连线与竖直线成一角度如图所示,小球经过A点时,对轨道的压力为N=108N,若小球的最大动能比最小初动能多14.4J,且小球能够到达轨道上任意的一点,试求:(1)小球的最小动能为多少?(2)若小球在动能最小位置时突然撤去轨道,并保持其它条件不变,则小球经0.02s时,其动能与A点时的动能相等,小球的质量为多大?
两金属杆ab和cd长均为l,电阻均为R,质量分别为M和m,M>m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。两金属杆都处在水平位置,如图所示。整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感强度为B。若金属杆ab正好匀速向下运动,求运动的速度。
如图所示, 套在很长的绝缘直棒上的小球, 质量m="1.0×10-4kg," 带有q=4×10-4C正电, 小球在棒上可以滑动, 棒竖直放置, 匀强磁场为水平方向, B="0.5T," 小球与棒间的动摩擦因数μ="0.2," 求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度. 取g="10m/s2," 设小球带电量不变.
如图所示, abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,右图是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度-时间图象,图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量。求 (1)金属框的边长 (2)磁场的磁感应强度 (3)金属线框在整个下落过程中所产生的总焦耳热
如图11所示,水平放置的光滑平行金属导轨宽度L=0.2m,质量为0.1㎏的金属导线ab垂直于导轨放在其上。整个装置放在方向竖直向下,磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。ab直导线在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始向右运动,电路的总电阻R=0.05Ω。求: (1)导体棒运动的最大速度是多大? (2)ab导线运动速度v=5m/s时,ab的加速度是多大? (3)当ab达到最大速度时,撤去恒力F,以后感应电流在电阻R上还能产生多少热量?
一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为0.8T、初始位置如图10所示,线圈以ab为轴匀速转动,角速度为5rad/s,已知ab=15cm,ad=10cm,线圈的总电阻是R=100Ω。求: (1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值 (2)线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式 (3)线圈转动1分钟内外力所做的功。 (4)当线圈由图示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电量q(3分)