如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨水平距离l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=5Ω的电阻,在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=5T。一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求:
(1)从进入磁场到速度减为零的过程中通过电阻R的电荷量;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
如图所示,一根长为l不可伸长的细丝线一端固定于O点,另一端系住一个质量为m的带电小球。将此装置放在水平向右的匀强电场E中,待小球稳定后,细丝线跟竖直方向夹角为α,求:
(1)小球带什么电?电量是多少?
(2)保持小球带电量不变,用外力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点,外力对小球做多少功?
水平面上有电阻不计的U形导轨MNPQ,宽度为L,N和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直导轨放置质量为m、电阻为R的金属棒ab,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,并加范围较大的、磁感应强度大小为B匀强磁场,磁场方向与水平面夹角为θ且指向右上方,如图所示。求:
(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
(3)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒恰好处于静止状态,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
如图所示的电路中,电源电动势E=9V,电阻R1=2.5Ω,R2=3Ω,滑动变阻器R的最大阻值是6Ω。当滑动变阻器R连入电路中的阻值调到3Ω时,理想电流表的示数为2A。求:
(1)电源的内阻。
(2)调节变阻器的阻值,电流表的示数发生变化但没有超过量程,求电流表示数的最大值和最小值。
(3)当滑动变阻器R连入电路中的阻值调到6Ω时,变阻器R的耗电功率是多大?
如图1所示,已知电源电动势,内电阻
,
,求电键S闭合电路稳定后,
所带电量?
如图所示电路中,电阻R1=R2=3.0 Ω,R3=6.0 Ω,S扳至1时,电流表的示数为
1.0 A,S扳至2时,电流表的示数为1.5 A,求电源的电动势和内阻(电流表的内阻不计)。