如图所示,光滑斜面的倾角=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象,时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的.如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=5.1m,求:
(1)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(2)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
(3)线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热
如图所示,间距为2l的两条水平虚线之间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为R的单匝正方形闭合导体线框abcd,从磁场上方某一高度处自由下落,cd边恰好垂直于磁场方向匀速进入磁场。已知线框边长为l,线框平面保持在竖直平面内且cd边始终与水平的磁场边界平行,重力加速度为g,不考虑空气阻力。求:
(1)线框开始下落时,cd边到磁场上边界的高度;
(2)若线框ab边刚离开磁场区域时的速度与cd边刚进入磁场区域时的速度相等,则从cd边刚离开磁场区域到ab边离开磁场区域的过程中,线框中所产生的焦耳热。
如图所示,倾角为37°的光滑绝缘斜面与粗糙绝缘水平面平滑连接于B点,整个空间有水平向右的匀强电场。现一电荷量为q、质量为m带正电的小物块(可视为质点),从A点开始以速度v0沿斜面向下匀速运动。已知水平面与小物块的动摩擦因数为
,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)小物块在水平面上向左运动的最大距离。
如图所示为一质谱仪的构造原理示意图,整个装置处于真空环境中,离子源N可释放出质量均为m、电荷量均为q(q>0)的离子.离子的初速度很小,可忽略不计.离子经S1、S2间电压为U的电场加速后,从狭缝S3进入磁感应强度大小为B.方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,沿着半圆运动到照相底片上的P点处,测得P到S3的距离为x.
求: (1)离子经电压为U的电场加速后的速度v; (2)离子的比荷(q/m)。
如图所示,与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上,导体棒的质量为2㎏,导轨的宽度L=0.5m,放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面,当导体棒中通过5A的电流时,ab刚好向右做匀速运动。求:
⑴导体棒受到的安培力有多大?
⑵导体棒受到的摩擦力有多大?
(3)若导体棒中通过的电流为10A时,导体棒获得的加速度多大?
将电量q1=+1.0×10-8C的点电荷,在A点时所受电场力大小是2.0×10-5N。将它从零电势O点处移到电场中A点时,需克服电场力做功2.0×10-6J.求:
(1)A点处的电场强度的大小.
(2)电势差UAO.
(3)若将q1换成q2=-2.0×10-8C的点电荷,求q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力所做的功.