如图所示,将长50cm、质量为10g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直纸面向里的匀强磁场中,当金属棒中通过0.4A的电流时,弹簧恰好不伸长,求:(g取10m/s2)(1)匀强磁场中磁感应强度是多大?(2)当金属棒中通过0.2A由a到b的电流时,弹簧伸长为1cm,如果电流方向由b到a,而电流大小不变,弹簧又伸长是多少?
光滑的平行金属导轨长L=2 m,两导轨间距d=0.5 m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6 Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1 T,如图所示.有一质量m=0.5 kg、电阻r=0.4 Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量Q1=0.6 J,取g=10 m/s2,试求: (1)当棒的速度v=2 m/s时,电阻R两端的电压; (2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小; (3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.
如图所示,半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动.将电阻R,开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端。已知两板间距为d。 (1)开关S断开,极板间有一带正电q,质量为m的微粒恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小. (2)当S闭合时,该带电粒子以g的加速度向下运动,则R是r的几倍?
如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的 P2点进入磁场,并经过y轴上y=处的P3点。不计重力。求 (l)电场强度的大小。 (2)粒子到达P2时速度的大小和方向。 (3)磁感应强度的大小。
如图所示,一个质量为m =2.0×10-11kg,电荷量q = +1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm,两板间距d =cm。求: (1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小; (2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ; (3)若该匀强磁场的宽度为D =10cm,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L="0.50" m,左端接一电阻R ="0." 20Ω,磁感应强度B="0.40" T,方向垂直于导轨平面的匀强磁场,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v="4.0" m/s的速度水平向右匀速滑动时,求: (1)ab棒中感应电动势的大小,并指出a、b哪端电势高? (2)回路中感应电流的大小; (3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。