如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:(1)金属棒所受到的安培力的大小.(2)通过金属棒的电流的大小.(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
如图,纸面内有E、F、G三点,∠GEF=30°,∠EFG=135°.空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.先使带有电荷量为q(q>0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出,其轨迹经过G点;再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出,其轨迹也经过G点.两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同,且经过G点时的速度方向也相同.已知点电荷a的质量为m,轨道半径为R,不计重力.求: (1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间; (2)点电荷b的速度大小.
短跑运动员完成100米赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段.在一次比赛中,某运动员用11.00秒跑完全程.已知该运动员在匀加速直线运动阶段的第2秒内通过的距离为7.5米.试求: (1)运动员在匀加速直线运动阶段的加速度; (2)运动员在匀加速直线运动阶段通过的距离.
如图所示,在半径为R=的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率v0的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电量为q,粒子重力不计. (1)若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间; (2)若粒子对准圆心射入,且速率为v0,求它打到感光板上时速度的垂直分量; (3)若粒子以速度v0从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上.
如图,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强的大小E=1.0×104 N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.0×10﹣4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知sAB=1.0m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(g=10m/s2) (1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度; (2)带电体最终停在何处.
如图所示的电路中,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V.求: (1)电源释放的电功率;(即IE)(电路中总电流等于) (2)电动机消耗的电功率及将电能转化为机械能的功率.