赤道上的地磁场可以看成沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.50x 10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长为10 m,载有从东到西的电流20A。地磁场对这根这根导线的作用力有多大?方向如何?
一质量等于0.5kg的滑块以6m/s的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图。求:(g取10m/s)(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;(结果可用根式表示)(2)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能:若不能返回,求出滑块在斜面上滑行的最大位移。
如图所示,光滑水平地面上方被竖直平面MN分隔成两部分,左边(包括竖直平面MN)有匀强磁场B,右边有匀强电场E0(图中未标)。在O点用长为L=5m的轻质不可伸长的绝缘细绳系一质量mA=0.02kg、带负电且电荷量qA=4×10-4C的小球A,使其在竖直平面内以速度vA=2.5m/s沿顺时针方向做匀速圆周运动,运动到最低点时与地面刚好不接触。处于原长的轻质弹簧左端固定在墙上,右端与质量mB=0.01kg、带负电且电荷量qB=2×10-4C的小球B接触但不连接,此时B球刚好位于M点。现用水平向左的推力将B球缓慢推到P点(弹簧仍在弹性限度内),推力所做的功是W=2.0J,当撤去推力后,B球沿地面向右运动到M点时对地面的压力刚好为零,继续运动恰好能与A球在最低点发生正碰,并瞬间成为一个整体C(A、B、C都可以看着质点),碰撞前后总电荷量保持不变,碰后瞬间匀强电场大小变为E1=1×103 N/C,方向不变。g=10m/s2。求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向?(2)匀强电场的电场强度E0的大小和方向?(3)整体C运动到最高点时绳对C的拉力F的大小?
在电场强度为E的匀强电场中,一条与电场线平行的直线上有两个静止的小球A和B (均可看作质点),两小球的质量均为m,A球带电荷量为+Q,B球不带电。开始时两球相距L,只在电场力的作用下,A球开始沿直线运动,并与B球发生正对碰撞。碰撞中A、B两球的总动能无损失,A、B两球间无电荷转移,重力不计。问:(1)A球经过多长时间与B球发生第一次碰撞?(2)第一次碰撞后,A、B两球的速度各为多大?(3)第一次碰撞后,要经过多长时间再次发生碰撞?
如图所示,MN、PQ是两条水平平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与电阻R=20Ω组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1 : n2=1 : 10,导轨宽L=5m。质量m=2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力F作用下从t=0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动,其速度随时间变化的规律是v=2sin20πt m/s。垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度B=4T。导轨、导线和线圈电阻不计。求:(1)从t=0到t1=10 s的时间内,电阻R上产生的热量Q=? (2)从t=0到t2=0.025 s的时间内,外力F所做的功W=?
如图所示,足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,定值电阻R=2Ω。磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直于导体框平面,一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上,该导体棒与框架的动摩擦因数μ=0.5,导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚好达到最大速度时,通过导体棒截面的电量共为q=2C,求:(1)导体棒的最大速度;(2)导体棒从开始运动到刚好达到最大速度这一过程中,导体棒运动的距离和导体棒产生的电热。