(14分)如图所示的矩形线圈,ab = 40cm,ad = 20cm,共50匝,在B = 0.6T的匀强磁场中以
的速度绕中心轴OO¢匀速转动,当
时线圈平面与磁场垂直.
(1)写出感应电动势瞬时值的表达式.并求出当秒时感应电动势的瞬时值.
(2)若线圈的电阻为10Ω,为了使线圈匀速转动,每秒要提供的机械能是多少?(不考虑一切摩擦)
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻
,导轨上静止放置一质量
、电阻
的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度
的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力
沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:
(1)5s末时电阻上消耗的电功率;
(2)5s末时外力的功率.
(3)若杆最终以8m/s的速度作匀速运动,此时闭合电键S,射线源Q释放的
粒子经加速电场C加速后从
孔对着圆心
进入半径
的固定圆筒中(筒壁上的小孔
只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为
的匀强磁场。
粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从
孔背离圆心射出,忽略
粒子进入加速电场的初速度,若
粒子质量
,电量
,则磁感应强度
多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?
如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),电阻为R,将线圈在磁场上方h高处由静止释放,当cd边进入磁场时恰能做匀速直线运动,则
(1):线框的质量是多少?
(2)从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中,线框中产生的热量是多少?
如图所示,在X轴上方有匀强磁场B,一个质量为,带电荷量为
的粒子,以速度
从O点射入磁场,角
已知,粒子重力不计,求:
(1)粒子在磁场中运动的时间;
(2)粒子离开磁场的位置与O点间的距离。
在平直公路上,以速度v0 ="12" m/s匀速前进的汽车,遇紧急情况刹车后,轮胎停止转动在地面上滑行,经过时间t=1.5s汽车停止,当地的重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)刹车时汽车加速度a的大小;
(2)刹车时汽车轮胎与地面间的动摩擦因数μ.
如图所示,真空中一质量为m,带电量为-q的液滴以初速度为v0,仰角α射入匀强电场中以后,做直线运动,求:
(1)所需电场的最小场强的大小,方向。
(2)若要使液滴的加速度最小,求所加的电场场强大小和方向。