如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,相距为L=10cm,竖直放置,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,g取10m/s2,求此时:⑴杆的最大速率;⑵ab间的电压;⑶电阻R1消耗的电功率。
如图平行带电金属板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102V/m,板间距离d=5cm,电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5 cm,B板接地,求: (1)C、D两点的电势各为多少? (2)将点电荷q=2×10-2C从C点匀速移到D点时外力做了多少功?
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通以恒定电流10A,则 (1)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大? (2)安培力的最大功率为多大?(不计轨道摩擦)
如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置。若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B的质量为m,带电量为q,丝线与竖直方向的夹角为θ,A、B在同一水平线上,整个装置在真空中,求 (1)B球受到的库仑力F的大小 (2)A、B两球的距离r
赤道上的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5 ×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长20m,通有从东向西的电流30A,问 (1)地磁场对这根导线的作用力有多大? (2)方向如何?
如图所示,在距离水平地面h=0.8 m的虚线的上方,有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场,正方形线框abcd的边长l=0.2 m,质量m=0.1 kg,电阻R=0.08 Ω。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连线框,另一端连一质量M=0.2 kg的物体A。开始时线框的cd在地面上,各段绳都处于伸直状态,从如图所示的位置由静止释放物体A,一段时间后线框进入磁场运动,已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地,同时将轻绳剪断,线框继续上升一段时间后开始下落,最后落至地面。整个过程线框没有转动,线框平面始终处于纸面内,g取10 m/s2。求: (1)匀强磁场的磁感应强度B? (2)线框从开始运动至运动到最高点,用了多长时间? (3)线框落地时的速度多大?