如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T。一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:
(1)同路中的电流;
(2)金属棒在x=2m处的速度;
(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率。
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点。经过0.5 s,振子首次到达C点。求: (1)振动的周期和频率; (2)振子在5 s内通过的路程及位移大小。
如图所示,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=600。求电子的质量和穿越磁场的时间。
如图所示,水平放置的由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框PQNM,其宽边PM = 0.5m,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动。 (1)ab杠上产生的感应电动势多大? (2)作用于ab的外力大小为多少? (3)R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)
某发电机输出功率是100kw,输出电压的瞬时值表达式为,从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω,要使输电线上的功率损失为5%,需用变压器进行升压。求: (1)发电机输出电压U1 (2)远距离的输电线路上的电流强度I线 (3)升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2
如图所示,在真空中的竖直平面内,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B,A球的电荷量为+4q,B球的电荷量为—3q,组成一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时PQ恰为杆的中垂线。在MN与PQ间加竖直向上的匀强电场,恰能使带电系统静止不动。现使电场强度突然加倍(已知当地重力加速度为g),求: (1)B球刚进入电场时的速度v1的大小; (2)B球的最大位移及从开始静止到最大位移处B球电势能的变化量; (3)带电系统运动的周期T。