在斜角θ=30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E=3 V,内阻r=0.1Ω的电源,滑轨间距L=10 cm,将一个质量m=30 g,电阻R=0.4Ω的金属棒水平放置在滑轨上。若滑轨周围加一匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求金属棒中通过的电流;滑轨周围空间所加磁场磁感应强度的最小值及其方向。
如图所示,在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场,场强E大小为32N/C;在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B大小为0.1T。一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开电、磁场区域。已知微粒的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求: 带电微粒第一次经过电、磁场边界OM的坐标;带电微粒在磁场区域运动的总时间;带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标。
某研究性学习小组为了测量木头与铁板间动摩擦因数,利用如图所示的装置将一铁板静置于水平地面上,其中水平段AB长L1=1.0m,倾斜段CD长L2=0.5m,与水平面夹角θ=530, BC是一小段圆弧,物体经过BC段速度大小不变。现将一小木块(可视为质点)从斜面上的P点由静止开始释放,木块滑到水平面上Q点处停止运动。已知P点距水平面高h=0.2m,B、Q间距x=0.85m,(取重力加速度g=10m/s2,sin530="0.8) " 求:动摩擦因数μ;若某同学在A点以v0=2.5m/s的初速度将木块推出,试通过计算说明木块能否经过P点?若不能,则请求出木块从A点出发运动到最高点所需时间t。
如图a所示,水平直线MN下方有竖直向下的匀强电场,现将一重力不计、比荷=106C/kg的正电荷于电场中的O点由静止释放,经过×10-5 s时间以后电荷以v0=1.5×104 m/s的速度通过MN进入其上方的均匀磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻)。求:匀强电场的电场强度E;图b中t=×10-5 s时刻电荷与O点的水平距离;如果在O点正右方d = 68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板的时间。
如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。
如图所示,质量m=lkg的物块从h=0.8m高处沿光滑斜面滑下,到达底部时通过光滑圆弧BC滑至水平传送带CE上,CE长L=3m.D是CE之间的一点,距离C点2m。传送带在皮带轮带动下,以v=4m/s的速度逆时针传动,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.3,求:物块第一次通过C、D两点时的速度大小各为多少?物块从出发到第二次经过D点的过程中,皮带对物块做多少功?物块从出发到第二次经过D点的过程中,因摩擦产生的热量是多少?