如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝,总电阻r=1.0 Ω,小灯泡的电阻R=9.0 Ω,矩形导体线圈内磁通量随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为,其中为磁通量的最大值,T为磁场变化的周期,(不计灯丝电阻随温度的变化,)求: (1)线圈中产生感应电动势的最大值;(2)小灯泡的电功率;(3)在磁感应强度变化的~时间内,通过小灯泡的电荷量.
如图所示,在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限内有沿y轴负向的匀强电场,电场强度的大小为E,第Ⅳ象限内有垂直纸面向外的匀强电场。在y轴上的P点沿x轴正向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子从x轴上Q点射入磁场。已知Q点坐标为(L,0),不计粒子的重力及相互作用。 (1)若粒子在Q点的速度方向与x轴成30°角,求P点的坐标及粒子在Q点的速度大小; (2)若从y轴的正半轴上各点处均向x轴正向发射与(1)中相同的粒子,结果这些粒子均能从x轴上的Q点进入磁场,并且到Q点速度最小的粒子A,经磁场偏转后,恰好垂直y轴射出磁场,求匀强磁场的磁感应强度大小及粒子A在磁场中运动时间。
如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AB与水平绝缘地面BC平滑连接,且O、A两点高度相同,圆弧的半径R=0.5m,水平地面上存在匀强电场,场强方向斜向上与地面成θ=37°角,场强大小E=1×104V/m,从A点由静止释放一带负电的小金属块(可视为质点),质量m=0.2kg,电量大小为q=5×10-4C,小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求: (1)金属块第一次到达B点(未进入电场)时对轨道的压力。 (2)金属块在水平面上滑行的总路程。
如图所示,光滑水平地面上有一质量为2m的物体A,A以水平速度v0向右运动。在A的右侧静止一质量为m的物体B,B的左侧与一轻弹簧固定相连,B的右侧有一固定的挡板,B与挡板的碰撞是弹性的,在弹簧与A第一次相互作用的过程中,B不会碰到挡板,求: (1)A与弹簧第一次相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能大小。 (2)弹簧与A第二次相互作用后A的速度大小。
如图所示,一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上,球体由透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,若光线距桌面的距离为,且光线恰好在OA面发生全反射,求透明材料的折射率。
如图ABCD是竖直放在E=103 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,BCD是直径为20cm的半圆环,AB=15cm,一质量m=10g,带电量q=10-4 C的小球由静止在电场力作用下自A点沿轨道运动,求: (1)由A到C点电场力作了多少功? (2)它运动到C点速度多大? (3)此时对轨道的压力多大?