如图所示,一根原来静止在固定的光滑绝缘水平台上的导体棒ab,长为L=1m,质量m=0.2kg,导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计,质量M=2.5kg的金属框架上,导体棒的电阻R=1Ω,磁感强度B=1T的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面.当金属框架在手指牵引下上升h=0.8m,获得稳定速度,此过程中导体棒产生热量Q=2J,下一刻导体棒恰好要离开平台.(不计一切摩擦和导线间的相互作用,g取10m/s2.)求:(1)导体棒所达到的稳定速度是多少?(2)此过程中手对金属框架所做的功是多少?
如图所示,一束电荷量为、质量为m的电子以速度垂直左边界射入宽度为d的有界匀强磁场中,穿过磁场时的速度方向与原来的电子的入射方向的夹角是300,则磁感应强度为多大?电子穿过磁场的时间又是多少?
如图所示,用长L的绝缘细线着一个质量为m,带电量为+q的小球,线的另一端固定在水平向右的匀强电场中,开始时把小球、线拉到和O的同一水平面上的A点(线拉直),让小球由静止开始释放,当摆线摆到与水平线成60°,到达B点时,球的速度正好为零,重力加速度用g表示,求: (1)A、B两点的电势差U; (2)匀强电场的电场强度。
在同一水平面上的两导轨互相平行,相距 m,并处于竖直向上的匀强磁场中,一根质量为kg的金属棒放在导轨上,与导轨垂直,如图所示,当导体棒中电流A,金属棒做匀速直线运动,当金属棒中电流A时金属棒将获得m/s2加速度,求该匀强磁场的磁感应强度。
如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L="18.5" cm,两板间距d="3" cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10-2 T,两板加上如图(b)所示的周期性变化的电压,t=0时A板带正电.已知t=0时,有一个质量m=1.0×10-12 kg,带电荷量q=+1.0×10-6 C的粒子,以速度v="600" m/s,从距A板 2.5 cm处,沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间,若不计粒子的重力,取π=3.0,求: 1.粒子在t=0至t=1×10-4 s内做怎样的运动?位移多大? 2.带电粒子从射入到射出板间所用的时间.
如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图(乙)所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g=l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。 (1)当R = 0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向; (2)求金属杆的质量m和阻值r; (3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm。