如图所示,放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m,金属棒ab置于框架上,并与两框架垂直,整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中,电阻R=0.09Ω,ab的电阻r=0.01Ω,摩擦不计,当ab在水平恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时,求:(1) 回路中的感应电流的大小;(2) 恒力F的大小;(3) 电阻R上消耗的电功率.
如图所示,一个小孩站在宽为6m的河岸边,他的正对岸边有一树,树顶高出河面3m,树的正下方河底有一石块.小孩向河面看去,同时看到树顶和石块的像,而且石块好像和树顶重合,若小孩眼睛离河面高为1.5m,河水的折射率为4/3,求:(1)光在水中的传播速度大小;(2)河水的深度。
如图所示,质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)。由0点静止释放进入宽为L的匀强电场,经电压为U加速后又进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场区域如图所示。(1)带电粒子进入磁场时的速度大小;(2)若带点粒子能够再次返回入射边界,则磁场的最小宽度为多大;(3)若满足(2)的条件,则带点粒子在电场和磁场中运动的总时间为多少。
如图所示,电阻为R的正方形导线框abcd,边长ab=ad=L,质量为m,从某一高度自由落下,通过一磁感应强度为B的匀强磁场,,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度也为L,下落过程中线框平面始终保持在同一竖直面内,且ab边始终水平.导线框的ab边刚进入磁场恰好做匀速运动,那么线框进入磁场的过程中ab两点间的电压为 .在线圈穿越磁场的全过程,线框中产生的焦耳热为 .(不考虑空气阻力,重力加速度为g)
如图(甲)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时传输到计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出图象.已知电阻R及金属杆的电阻r均为0.5,杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1 kg,杆长.实验时,先断开K,取下细线调节轨道倾角,使杆恰好能沿轨道匀速下滑.然后固定轨道,闭合K,在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让杆在悬挂物M的牵引下,从图示位置由静止开始释放,此时计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的图象(设杆在整个运动过程中与轨道垂直,且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆,导轨的电阻、细线与滑轮间的摩擦及滑轮的质量均忽略不计).试求:(1)时电阻R的热功率;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(3)估算0~0.4s内流过电阻R的电荷量.
如图所示,有一半径为R1=1m的圆形磁场区域,圆心为O,另有一外半径为R2=m、内半径为R1的同心环形磁场区域,磁感应强度大小均为B=0.5T,方向相反,均垂直于纸面。一带正电的粒子从平行极板下板P点静止释放,经加速后通过上板小孔Q,垂直进入环形磁场区域,已知点P、Q、O在同一竖直线上,上极板与环形磁场外边界相切,粒子比荷q/m=4×107C/kg,不计粒子的重力,且不考虑粒子的相对论效应。求:(1)若加速电压U1=1.25×102V,则粒子刚进入环形磁场时的速度v0为多大?(2)要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域,加速电压U2应满足什么条件?(3)若改变加速电压大小,可使粒子进入圆形磁场区域,且能水平通过圆心O,最后返回到出发点,则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少?