质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示。线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直。某一次,把线框从静止状态释放,线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g,求:线框通过磁场时的运动速度;
开始释放时,MN与bb′之间的距离;
线框在通过磁场的过程中所生的热。
如图所示,质量为m1的物体甲通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)若人的质量m2=60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
河宽d=200 m,水流速度v1=3 m/s,船在静水中的速度v2=5 m/s.求:
(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?
(2)欲使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?
如图所示直角坐标系中,矩形区域
内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10-2T;第一象限内有沿
方向的匀强电场,电场强度大小为
N/C。已知矩形区域
边长为0.60m,ab边长为0.20m。在
边中点
处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为
m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量
kg,电荷量
C,不计粒子重力,求:(计算结果保留两位有效数字)
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)从轴上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程为多少?
(3)放射源沿-方向射出的粒子,从射出到从
轴离开所用的时间。
如图甲所示,质量m=6.0×10-3 kg、边长L=0.20 m、电阻R=1.0 Ω的正方形单匝金属线框abcd,置于倾角α=30°的绝缘斜面上,ab边沿水平方向,线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化,若线框在斜面上始终保持静止,取g=10 m/s2.试求:
(1)在0~2.0 ×10-2 s时间内线框中产生的感应电流的大小;
(2)在t =1.0×10-2 s时线框受到斜面的摩擦力;
在竖直平面内建立直角坐标系xOy,其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的方向水平向右,磁感应强度的方向垂直纸面向里.一带电荷量为+q,质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中,正好做直线运动,当微粒运动到A(2L,2L)时,电场方向突然变为竖直向上(不计电场变化的时间),粒子继续运动一段时间后,正好垂直于y轴穿出复合场.(不计一切阻力)求:
(1)电场强度E大小;
(2)磁感应强度B的大小