如图甲所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁场宽度为3L,正方形金属框边长为L,每边电阻均为R/4,金属框以速度υ的匀速直线穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,当金属框 cd边到达磁场左边缘时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化。(1)求金属框进入磁场阶段,通过回路的电荷量;(2)在图丙i—t坐标平面上画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流i随时间t的变化图线(取逆时针方向为电流正方向);(3)求金属框穿过磁场区的过程中cd边克服安培力做的功W。
如图所示,处于同一条竖直线上的两个点电荷A、B带等量同种电荷,电荷量为Q;G、H 是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为l的绝缘轻细线悬挂于O点,现在把小球C拉起到M点,使细线水平且与A、B处于同一竖直面内,由静止开始释放,小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向上的夹角θ=30º。试求: ⑴在A、B所形成的电场中,MN两点间的电势差,并指出M、N哪一点的电势高。 ⑵若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为x的正三角形,则小球运动到N点瞬间,轻细线对小球的拉力FT(静电力常量为k)。
如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道,竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响,g取10m/s2。现给小球A一个水平向右的恒力F=55N。求:(1)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F做的功;(2)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,重力对小球B做的功;(3)把小球B从地面拉到P点正下方C点时,A小球速度的大小;(4)把小球B从地面拉到P点正下方C点时,小球B速度的大小;(5)小球B被拉到离地多高时与小球A速度大小相等。
如图所示,带等量异种电荷的两块相互平行的金属板AB、CD,长都为L,两板间距为d,其间为匀强电场.当两板间电压为U0时,有一质量为m、带电量为q的质子紧靠AB板的上表面以初速度v0射入电场中,设质子运动过程中不会和CD板相碰,不计质子重力。求:(1)当时,质子在垂直于极板方向的位移多大?(2)当时,突然改变两金属板带电性质,且两板间电压仍为U0,则质子飞出电场时在垂直于极板方向的总位移又是多大?
两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动,现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量。
如图所示.一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当b球摆过的角度为=90°时,重力对b球做功的瞬时功率为多少?a球对地面的压力为多少?