如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1.0m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为4W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2 W,金属棒中的电流方向由b到a,求磁感应强度的大小与方向(g=10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
如图所示,n=10匝的边长为10cm的正方形线圈abcd绕对称轴OO/在匀强磁场中匀速转动,已知转动角速度ω=20rad/s,磁感应强度B=10T,外电阻R=6Ω,线圈的电阻r=4Ω。图示位置线圈平面与磁感线平行。求:
(1)从如图位置开始计时,写出感应电流的瞬时表达式;
(2)交流电压表的示数;
(3)从如图位置开始,转过90°的过程中通过线圈某横截面的电量。
如图所示,半径R=10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标系原点O,磁感强度B=0.332T,方向垂直于纸面向里.在O处有一放射源,可沿纸面向各个方向射出速率均为v=3.2×106m/s的α粒子,已知α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电量q=3.2×10-19C.求:
(1)画出α粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点轨迹,并说明作图的依据.
(2)求出α粒子通过磁场空间的最大偏转角.
(3)再以过O点并垂直于纸面的直线为轴旋转磁场区域,能使穿过磁场区且偏转角最大的α粒子射到正方向的y轴上,则圆形磁场区的直径OA至少应转过多大角度?
如图所示,光滑导轨在竖直平面内,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B="0.5" T,电源的电动势为1.5 V,内阻不计。当电键K拨向a时,导体棒(电阻为R)PQ恰能静止。当K拨向b后,导体棒PQ在1 s内扫过的最大面积为多少?(导轨电阻不计)
如图所示,在倾角为的斜面上,有一质量为M的滑块在平行于斜面的外力作用下加速下滑,滑块上悬挂小球的细线恰好处于水平方向,已知小球的质量为m,滑块与斜面间的摩擦因数为
。试求:
(1)小球运动的加速度大小;
(2)此时作用在滑块上的外力F的大小。