如下图水平金属导轨的间距为1m,处在一个竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,其上有一个与之接触良好的金属棒,金属棒的电阻R=1Ω,导轨电阻不计,导轨左侧接有电源,电动势E=10V,内阻r=1Ω,某时刻起闭合开关,金属棒开始运动,已知金属棒的质量m=1kg,与导轨的动摩擦因数为0.5,导轨足够长。问:(1)金属棒速度为2m/s时金属棒的加速度为多大?(2)金属棒达到稳定状态时的速度为多大?(3)导轨的右端是一个高和宽均为0.8m的壕沟,那么金属棒离开导轨后能否落到对面的平台?
长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图所示,当摆线L与竖直方向的夹角是时,求: (1)线的拉力F; (2)小球运动的线速度的大小; (3)小球运动的角速度及周期
许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹。如图所示的真空环境中,有一半径r="0.05" m的圆形区域内存在磁感应强度B="0.2" T的匀强磁场,其右侧相距d=0.05m处有一足够大的竖直屏。从S处不断有比荷=1×108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上。不计粒子重力,求: (1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径; (2)绕通过P点(P点为SQ与磁场边界圆的交点)垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢转动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围。
学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω,升压变压器匝数比为1∶6,降压变压器的匝数比为6∶1,输电线的总电阻为R=4.5Ω,全校22个教室,每个教室用“220V,40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光,变压器均为理想变压器,求: (1)输电线上损耗的电功率多大? (2)发电机的电动势多大?
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈总电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO’匀速转动,角速度,外电路电阻R=4Ω,求: (1)由图示位置开始计时,感应电动热的表达式? (2)线圈转动一周外力所做的功; (3)1个周期内通过R的电荷量为多少?
如图所示中的实线是某时刻的波形图,虚线是经过0.2 s时的波形图象。 (1)假定波向左传播,求它传播的可能距离。 (2)若这列波向右传播,求它的最大周期; (3)假定波速是35 m/s,求波的传播方向。