如图14所示,竖直平面内有一边长为L、质量为m,电阻为R的正方形线框在竖直向下的匀强重力场和水平方向的磁场组成的复合场以初速度v0水平抛出(忽略空气阻力)。运动过程中正方形线框始终在磁场中运动且磁场方向与线框平面始终垂直,磁场的磁感应强度随水平向右的x轴按B=B0+kx的规律均匀增大。(已知重力加速度为g)求:
(1)线框水平方向速度为v1时,线框中瞬时电流的大小;
(2)线框在复合场中运动经时间t,此时速度为v2求此时电功率。
如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,活塞的横截面积为S 。开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,已知大气压P0恒定不变。求:①再次平衡时气体的温度是多少?②在此过程中密闭气体的内能增加了多少?
在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与
轴的交点C处沿+
方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B1,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了600角,求磁感应强度B1是多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
水平固定的金属导轨间距L,电阻忽略不计,导轨左端接有电阻R,匀强磁场B垂直导轨平面向下,质量为m、电阻r、长度也为L的导体棒垂直放在导轨上与导轨保持良好接触,导体棒ab与导轨间的动摩擦因素为μ。在外力作用下,金属棒ab以速度向右匀速运动,求:
(1)导体棒ab中的感应电流的方向和大小;
(2)电阻R的电功率;
(3)外力F的大小。
如图所示,半径R=10cm的半圆处在匀强电场中,其直径MN与电场方向夹角为600,将电荷量为+5×10-3C的点电荷A沿圆弧从M点移到N点,其电势能减少0.5J,求(1)电场强度E的大小;(2)将电荷量为-8×10-3C的点电荷B沿直线从M点移到N点,电场力做功多少?
如图,摆线长L,摆球质量m,将摆球拉至与悬点O等高处由静止释放,在O点的正下方有一口钉子P,OP=,求:
(1)摆球摆至最低点时的速度?
(2)悬线与钉子接触前瞬间悬线的拉力?
(3)摆球绕着钉子在竖直平面内摆到最高点时的速度多大?