如右图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求:(1)导轨对杆ab的阻力大小Ff;(2)杆ab中通过的电流及其方向;(3)导轨左端所接电阻R的阻值.
如图所示,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场的方向平行。一电荷为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动。经过A点和B点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力,求: (1)电场强度的大小E。 (2)质点经过a点和b点时的动能。
如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,它们与水平面间的夹角均为θ=37°,在M、P两点间连接一个电源,电动势E=10V,内阻r=1Ω;一质量为m=1kg的导体棱ab横放在两导轨上,其电阻R=0.9Ω,导轨及连接电阻不计,导体棒与金属导轨的摩擦因数为μ=0.1,整个装置处天垂直水平向上的匀强磁场中,求要使导体棒静止在导轨上,磁感应强度的最大值和最小值各是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8.结论可以用分数表示)
如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求: (1)电源的电动势和内阻. (2)定值电阻R2的阻值. (3)滑动变阻器的最大阻值. (4)上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
如图所示,是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,长度,夹角为,且单位长度的电阻均为,导轨处于磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,是一根金属杆,长度大于,电阻忽略不计。现在外力作用下以速度在上匀速滑行,始终与导轨接触良好,并且与确定的直线保持平行。求:(1)在导轨上滑行过程中受安培力与滑行位移的关系表达式并画出图象;(2)滑行全过程中构成回路所产生的焦耳热和通过点截面的电量。
如图,静止于处的正离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从点垂直进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为,其所在处场强为、方向如图所示。离子质量为、电荷量为,,,离子重力不计。求:(1)加速电场的电压;(2)若离子恰好能打在点上,求矩形区域内匀强电场场强的值;(3)若撤去矩形区域内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在上,求磁场磁感应强度的取值范围。