(12分)如图所示,光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,M′、M之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上,并与导轨接触良好.给棒施加一个水平向右的瞬间作用力,棒就沿轨道以初速度v0开始向右滑行.求:(1)开始运动时,棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大?(2)当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中,棒中产生的焦耳热Q是多少?
如图所示,在的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数,位于N点右侧x=1.5m处,取g=10m/s2,求: (1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动? (2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到v=10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽L=2m,长为x=50m,通过的电流为I=10A,试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场的最大功率Pm有多大(轨道摩擦不计)?
如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。一个比荷()为K的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求: (1)电场强度E (2)从P点射出时速度的大小 (3)粒子在磁场与电场中运动时间之比
如图,水平面上O点右侧空间有一匀强电场,场强大小E =,方向水平向右,在O处放一个质量为m=0.1kg、带电量的绝缘物块,它与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2。现给物块一个水平向右的初速度,(已知物块与水平面间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力,g取10m/s2)求: (1)物块第一次速度为零时,该点与O点电势差的大小 (2)物块最终停止时,该点与O点的水平距离。
如图所示电路,电灯,电动机绕组的电阻,当电键S1、S2闭合时,测得电阻的电功率是,理想电流表的读数为,求此时: (1)电源的输出功率; (2)电动机的输出功率。