如图所示,电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为,质量的导体棒,导体棒电阻为,导体棒与竖直形金属框架有良好接触,框架处在如图所示方向的磁感应强度的匀强磁场中,且足够长。当导体棒上升的高度时恰好获得稳定速度。已知在电动机牵引导体棒时,电路中电压表和电流表示数分别稳定在和,电动机自身内阻,不计框架电阻及一切摩擦,取。试求:(1)导体棒的稳定速度是多大;(2)导体棒从静止到速度稳定共用时间,则在此过程中棒上产生的焦耳热是多少?
如图所示,一块涂有炭黑玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上运动。一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得 OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm.求外力F的大小。(g=10m/s2,不计阻力)
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动.B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点.经过0.5 s,振子首次到达C点.求: (1)振动的周期和频率; (2)振子在5 s内通过的路程及位移大小; (3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4 cm处P点的加速度大小的比值.
图中虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界,两个区域的磁场方向相反且都垂直于纸面,磁感应强度大小都为B,两个区域的高度都为L。一质量为m、电阻为R、边长也为L的单匝矩形导线框abcd,从磁场区域上方某处竖直自由下落,ab边保持水平且线框不发生转动。当ab边刚进入区域1时,线框恰开始做匀速运动;当线框的ab边下落到区域2的中间位置时,线框恰又开始做匀速运动。求: (1)当ab边刚进入区域1时做匀速运动的速度v1; (2)当ab边刚进入磁场区域2时,线框的加速度的大小与方向; (3)线框从开始运动到ab边刚要离开磁场区域2时的下落过程中产生的热量Q。
如图所示,两根平行金属导轨相距L,上端接有直流电源,电源电动势为E,内阻为r,导轨的倾斜部分与水平面成θ角,水平部分右端与阻值为R的电阻相连。倾斜部分存在垂直斜面向上的匀强磁场,水平部分存在垂直水平面向下的匀强磁场,两部分磁场的磁感应强度大小相等。倾斜导轨与水平导轨光滑连接,金属棒a与导轨接触良好,质量为m,电阻也为R。金属导轨固定不动且电阻不计。不计一切摩擦。导轨的倾斜部分和水平部分都足够长。求: (1)开关闭合时,金属棒a恰能处于静止状态,求匀强磁场磁感应强度的大小? (2)断开开关,从静止释放金属棒a,在金属棒a进入水平轨道后,电路中产生的最大焦耳热为多少?
如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=,OQ=2。不计重力。求: (1)M点与坐标原点O间的距离; (2)粒子从P点运动到M点所用的时间。