如图所示,边长为L的正方形导线框abcd,质量为m、电阻为R,垂直纸面向外的匀强磁场区域宽度为H(H>L),磁感应强度为B. 线框竖直上抛,线框ab边向上离开磁场时的速率是进入磁场时速率的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.不计空气阻力,整个运动过程中线框不转动.求线框向上(1)ab边离开磁场时的速率;(2)通过磁场过程中安培力所做的功;(3)完全进入磁场过程中所通过横截面的电荷量.
如图所示,边长为L的正方形金属线框,质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B = kt.已知细线所能承受的最大拉力为2mg,则从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?
如图(a)所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R1=3.5Ω,R2=25Ω,方向向右,穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化,试计算电阻R2的电功率和a、b亮点的电势(设c点的电势为零)
如图所示,水平U形光滑框架,宽度L=1m,电阻R = 0.4Ω,导体棒ab的质量m = 0.5kg,电阻r = 0.1Ω,匀强磁场的磁感应强度B = 0.4T,方向垂直框架向上,其余电阻不计.现用一水平拉力F由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求: ⑴ab棒产生的感应电动势的大小; ⑵ab棒所受安培力的大小和方向; ⑶ab棒两端的电压.
如图所示,质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求: (1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端? (2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,请在图中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像。(不要求写出计算过程)
如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B, C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE距离h=1.6m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37o=0.6,cos37o=0.8, g=10m/s2。求: (1)物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小; (2)要使物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度LAB至少要多长; (3)若斜面已经满足(2)要求,物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动,在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。