如图左所示,边长为l和L的矩形线框、
互相垂直,彼此绝缘,可绕中心轴O1O2转动,将两线框的始端并在一起接到滑环C,末端并在一起接到滑环D,C、D彼此绝缘.通过电刷跟C、D连接.线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中,磁场边缘中心的张角为45°,如图右所示(图中的圆表示圆柱形铁芯,它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向,如图箭头所示).不论线框转到磁场中的什么位置,磁场的方向总是沿着线框平面.磁场中长为l的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B,设线框
和
的电阻都是r,两个线框以角速度ω逆时针匀速转动,电阻R=2r.
求线框
转到图右位置时感应电动势的大小;
求转动过程中电阻R上的电压最大值;
求外力驱动两线框转动一周所做的功。
(1)求匀强电场的电场强度的大小。
(2)求小球从O点抛出到落回x轴的过程中,电势能的改变量。
(1)排球与地面的作用时间。
(2)排球对地面的平均作用力的大小。
如图所示,质量均为m的A、B两物体静止在水平面上,A在B的左侧且相距L,A为底部光滑的不带电物体;B为绝缘带电体,所带电荷量为+q,且与水平面间的动摩擦因数为μ(已知).空间存在水平向左的匀强电场,电场强度为E.今始终用大小为
的水平力向右推A,A与B正碰后即以共同速度向右运动但不粘连,A、B不会因为运动或碰撞而改变原来的带电情况.求:
(1)与B碰前A的速度v0是多少?
(2)A运动的总位移s是多少?
如图甲所示,两根足够长的竖直光滑平行金属导轨相距为L1=0.1m,导轨下端通过导线连接阻值R=0.4Ω的电阻。质量为m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处于垂直导轨平面向外的磁场中,取g=10m/s2.
(1)若金属棒距导轨下端L2=0.2m,磁场随时间变化的规律如图乙所示,为保持金属棒静止,试求加在金属棒中央、沿竖直方向的外力随时间变化的关系;
(2)若所加磁场的磁感应强度大小恒为,通过恒定功率Pm=6W的竖直向上的拉力使棒从静止开始向上运动,其棒向上运动的位移随时间变化的情况如图丙所示,试求磁感应强度
的大小和变速运动阶段在电阻R上产生的热量。