如图所示,一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭在内壁光滑的绝热气缸内,气缸竖直放置,缸内安装一电热丝,活塞质量m,横截面积S,外界大气压强p0,重力加速度g.开始时活塞处于静止状态,将电热丝通电给气体缓慢加热,测得电热丝两端电压为U,通过的电流为I.经过时间t,活塞缓慢向上移动距离L0.求:①气体对外所做的功;②气体内能的增量.
如图所示,光滑的平行导轨间距为L,倾角为θ,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源,电路中其余电阻不计,将质量为m、电阻为R的导体棒由静止释放,求: (1)释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向; (2)导体棒在释放瞬间的加速度大小.
如图所示,电源的电动势是6V,内阻是0.5Ω,小电动机M的线圈电阻为0.5Ω,限流电阻R0为3Ω,若理想电压表的示数为3V,试求: (1)电源的总功率和电源的输出功率; (2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率.
真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,MN、PQ是磁场的边界.质量为m、电荷量为+q的粒子沿着与MN夹角为θ=60°的方向垂直射入磁场中,粒子不能从PQ边界射出磁场(不计粒子重力的影响),求: (1)粒子射入磁场的速度大小范围. (2)若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时间.
如图所示,一个圆形有界匀强磁场半径为,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为,带电量为的带正电的粒子(重力不计)由点沿水平方向以速度正对圆心射入有界磁场区域,从点射出时速度方向偏转了。求: (1)该磁场的磁感应强度? (2)若要把该磁场去掉,换成竖直向下的匀强电场,要求该粒子依然从点射出,请计算计算电场强度与磁感应强度的比值?
如图所示,宽度的足够长的U形金属框架水平放置,框架中连接电阻,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度,框架导轨上放一根质量为、电阻,的金属棒,棒与导轨间的动摩擦因数,现用功率恒定的牵引力使棒从静止开始沿导轨运动(棒始终与导轨接触良好且垂直),当整个回路产生热量时刚好获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量(框架电阻不计,取)求: (1)当导体棒的速度达到时,导体棒上两点电势的高低?导体棒两端的电压?导体棒的加速度? (2)导体棒稳定的速度? (3)导体棒从静止到刚好获得稳定速度所用的时间?