如图甲所示,电阻不计、间隔距为l的平行长直金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直旋转在导轨上,ef与导轨接触良好并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定中ef中中断过程,另一端固定于墙上;轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒之间距离为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化。
(1)求0 ~ t0时间内流过导体棒ef的电流大小和方向;
(2)求t0 ~ 2t0时间内导体棒ef产生的热量;
(3)分别写出0 ~ t0、t0 ~ 2t0时间内轻杆受力F随时间t 变化的函数关系式,求出2t0时刻轻杆受力F的大小和方向。
(1)微粒带何种电荷?ab棒的质量m2为多少?
(2)金属棒自静止释放到刚好匀速运动的过程中,损失的机械能为多少?
(3)若使微粒突然获得竖直向下的初速度v0,但运动过程中不能碰到金属板,对初速度v0有何要求?该微粒第一次发生大小为的位移,需多长时间?
(1)在这一过程中电动机要消耗的电能E1;
(2)一袋水泥机械能的增加量E2;
(3)摩擦所产生热量Q;
⑵如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出,出射方向与半圆在Q点切线方向的夹角为φ(如图)。求入射粒子的速度。
(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时绳中拉力的功率;
(2)线框刚刚全部进入磁场时速度的大小;
(3)整个运动过程中线框产生的焦耳热。
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(1)求A、B在车上停止滑动时车的速度。
(2)车的长度至少是多少?
(3)在图17所给出的坐标系中画出0到4.0s内小车运动的速度—时间图象。