如图甲所示正方形金属线框abcd,边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均为1Ω。其水平放置在光滑绝缘的水平面上,它的ab边与竖直向上的匀强磁场边界MN重合,磁场的磁感应强度B=0.8T。现在水平拉力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框的速度随时间变化的图象vt—t如乙图所示,在金属线框被拉出磁场的过程中。求:(1)4s末线框cd边的电压大小(2)4s末水平拉力F的大小(3)已知在这5s内拉力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
下图所示为对光电效应产生的光电子进行比荷(电荷量e与质量 m 之比)测定的简要原理图,两块平行金属板M.N相距为d,其中N为锌板,受某一紫外光照射后将激发沿不同方向运动的光电子,开关S闭合后电流表G有读数.如果调节变阻器R ,逐渐增大极板间电压,电流表G的读数将逐渐减小,当电压表的读数为U时,电流表G的读数恰为零.如果断开开关S,在金属板M.N间加上垂直纸面的匀强磁场,当磁感应强度为B时,电流表G的读数也恰为零.求光电子的比荷e/m 的表达式.
如图所示,半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,匀强磁场的磁感应强度为B,圆筒形场区的边界由弹性材料构成。一个质量为m.电荷量为q的正离子(不计重力)以某一速度从筒壁上的小孔M进入筒中,速度方向与半径成θ=30°夹角,并垂直于磁场方向。离子和筒壁的碰撞无能量和电荷量的损失.若选择合适的进入速度,离子可以从M孔射出。问: (1)离子的速度多大时,离子可以在最短的时间内返回M孔最短的时间是多少?(2)如果离子与筒壁发生两次碰撞后从M孔射出,离子的速率是多大?从进入圆筒到返回M孔经历的时间是多少?
如图所示,电源的电动势为50V,电源内阻为1.0,定值电阻R=14,M为直流电动机,电枢电阻R′=2.0,电动机正常运转时,电压表读数为35V,求在100s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少?
如图所示电路,电源内阻,,,灯L标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器最大值为R,当滑片P滑到最右端A时,电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光,试求:(1)电源电动势E;(2)当滑片P滑到最左端B时,电流表读数;(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,滑动变阻器上消耗的功率。
如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v0="4" m/s,g取10m/s2。(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。