如图甲所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图乙所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
长的轻绳,一端固定在O点,另一端系一质量为
小球,在O下方
处,将小球水平向右抛出,忽略空气阻力的影响,经过一段时间绳拉直,绳刚拉直时与竖直线夹角
,已知绳伸直的一瞬间,沿绳方向的速度瞬间减为零。求:
球水平抛出速度;
球摆到最低点时,绳所受拉力。
“嫦娥奔月”的过程简化为:“嫦娥一号”升空后,首先进入周期为的近地圆轨道,然后在地面的指令下经过一系列的变轨后最终被月球捕获,在距离月球表面为
的轨道上绕月球做匀速圆周运动。已知地球质量为
,半径为
,月球质量为
,半径为
。求:“嫦娥一号”绕月球运动时的周期
(最终结果用题目中的物理量为表示)。
如图所示,一足够长的光滑斜面倾角为,斜面AB与水平面BC平滑连接。一物体置于水平面上的D点,D点距B点
,物体与水平面的动摩擦因数为
。现给物体一个向左初速度
,求物体经多长时间物体经过B点?(重力加速度
)
如图所示,在区域Ⅰ(0≤x≤d)和区域Ⅱ(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面.一质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ,其速度方向沿x轴正向.已知a在离开区域Ⅰ时,速度方向与x轴正向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ,其速度大小是a的;不计重力和两粒子之间的相互作用力.求:粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小;
当a离开区域Ⅱ时,a、b两粒子的y坐标之差.网]
如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B ,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=60° ,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ= 2 OC ,不计粒子的重力,求: 粒子从P运动到Q所用的时间 t
电场强度 E 的大小
粒子到达Q点时的动能EkQ