一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线。图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中。
(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度;
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度△t3。
如图所示,由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L,每条边的电阻均为R,其中ab边材料的密度较大,其质量为m,其余各边的质量均可忽略不计.线框可绕与cd边重合的水平轴自由转动,不计空气阻力及摩擦.若线框从水平位置由静止释放,经历时间t到达竖直位置,此时ab边的速度大小为v.若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中,重力加速度为g.求:
线框在竖直位置时,ab边两端的电压及所受安培力的大小;
在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量。
在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中放一个半径r0=50 cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=103rad/s逆时针匀速转动.圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接,若每根导体棒的有效电阻为R0=0.8Ω,外接电阻R=3.9Ω,如图所示,求:每半根导体棒产生的感应电动势;
当电键S接通和断开时两电表示数。(假定RV→∞,RA→0)
如图2所示,水平面上固定有平行导轨,磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。同种合金做的导体棒ab、cd横截面积之比为2∶1,长度和导轨的宽均为L,ab的质量为m,电阻为r,开始时ab、cd都垂直于导轨静止,不计摩擦。现在给ab一个向右的瞬时速度v,在以后的运动中,求cd的最大加速度am是多少?
匀强磁场磁感应强度B=0.2T,磁场宽度L=3m,一个正方形铝金属框边长ab为l=1m,每边电阻均为r=0.2Ω,铝金属框以v =10m/s的速度匀速穿过磁场区域,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示,求:
(1)画出铝金属框穿过磁场区域的过程中,金属框内感应电流的I-t图象(取顺时针电流为正)以及cd两端点的电压 Ucd-t图象。
(2)求此过程线框中产生的焦耳热。
如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O射入磁场,其入射方向与y的方向成45°角。当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的P点处时速度大小为v0,方向与x轴正方向相同。求:
(1)粒子从O点射入磁场时的速度v;
(2)匀强电场的场强E0和匀强磁场的磁感应强度B0;
(3)粒子从O点运动到P点所用的时间。