两根足够长的光滑平行直导线MN、PQ与水平面成角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计,现让杆由静止开始沿导轨下滑。(1)求杆下滑的最大速度;(2)杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中杆下滑的距离。
如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属光滑导轨水平放置,右端接有R=0.8Ω的电阻,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。导轨上放置一根质量m=0.5kg、电阻r=0.2Ω的金属棒ab。用一水平向左的恒力F=5N的力使棒从静止开始沿导轨运动(棒始终与导轨接触良好且垂直,导轨及其余电阻不计,g取10m/s2)当ab的速度达到2m/s时,求: (1)此时刻ab杆产生的感应电动势的大小; (2)此时刻ab杆的加速度的大小; (3)ab杆所能达到的最大速度是多少?
如图所示为一有界匀强电场,其左右边界宽度为2L。一个质 量为m,带电荷量为+q的粒子,从图中A点以速度v0垂直于场强方向进入电场,经电场偏转后从B点飞出,B点到入射线距离为L(不计粒子重力)。求: (1)场强E的大小; (2)粒子飞出B点时的速度大小。
如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从原点O以速度v沿y轴正方向射入第一象限内的匀强磁场中,并从x轴上的P(a,0)点射出第一象限。 (1)判断粒子的电性; (2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间。
如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行导轨足够长。已知导体棒下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处时的速度大小为v2。 (1)求导体棒ab从A处下落r/2时的加速度大小; (2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II这间的距离h和R2上的电功率P2; (3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab进入磁场II时的速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
如下图甲所示,理想变压器原线圈通有正弦式交变电流,副线圈接有3个电阻和一个电容器。已知R1=R3=20Ω,R2=40Ω,原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈的输入功率为P=35W,已知通过R1的正弦交流电如下图乙所示。求: (1)原线圈输入电压; (2)电阻R2的电功率; (3)电容器C流过的电流。