如图甲所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD,线框的边长为m、总电阻为。在直角坐标系中,有界匀强磁场区域的下边界与轴重合,上边界满足曲线方程(m),场强大小。线框在沿轴正方向的拉力作用下,以速度水平向右做匀速直线运动,恰好拉出磁场。(1)求线框中AD两端的最大电压;(2)在图乙中画出运动过程上线框i-t图象,并估算磁场区域的面积;(3)求线框在穿越整个磁场的过程中,拉力所做的功。
在长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B(可视为质点,也不考虑二者间的相互作用力),A球带正电、电荷量为+2q,B球带负电。电荷量为-3q。现把A和B组成的带电系统锁定在光滑绝缘的水平面上,并让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内。已知虚线MP是细杆的中垂线,MP和NQ的距离为4L,匀强电场的场强大小为E,方向水平向右。现取消对A、B的锁定,让它们从静止开始运动。(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响)(1)求小球A、B运动过程中的最大速度;(2)小球A、B能否回到原出发点?若不能,请说明理由;若能,请求出经过多长时间带电系统又回到原地发点。(3)求运动过程中带电小球B电势能增加的最大值。
如图所示,套在很长的绝缘圆直棒上的小球,其质量为m,带电量是+q,小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在互相垂直,且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E,磁感强度是B,小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度。(设小球带电量不变)
在图甲中,电源的电动势E=9.0V,电源内电阻可忽略不计;G为小量程的电流表,电流表内阻Rg保持不变,R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示。闭合开关S,当R的温度等于20oC时,电流表示数I1=2mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度为多少?
如图所示,长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v0=3.6m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10m/s2,求:(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;(2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;(3)小球离开木箱时木箱的速度.
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为m的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下匀加速运动,问: (1)小球向下运动多少距离时速度最大?(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少?