(16分)(2010·盐城模拟)粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边,ab恰好处在水平位置(如图13所示).已知ab的质量为m=10 g,长度L=60 cm,沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=0.4 T.
(1)要使两根弹簧能处在自然状态,既不被拉长,也不被压缩,ab中应沿什么方向、通过多大的电流?
(2)当导线中有方向从a到b、大小为0.2 A的电流通过时,两根弹簧均被拉长了Δx=1 mm,求该弹簧的劲度系数.
(3)当导线中由b到a方向通过0.2 A的电流时两根弹簧被拉长多少?(取g=9.6 m/s2=
9.6 N/kg)
如图ab为两平行板,a板上的0为离子发射源,能发出质量为m带电量为q初速度为零的带电离子,ab板间加速电压为U1 ,在b板中央有小孔k让离子通过。在b板右侧有AB两块平行金属板,k正好位于AB板间的中心线上,已知AB板间距离为d,板长为L,板间电压为U2,求:
(1)离子到达k点时的速度
(2)如离子穿过k点后经偏转正好打在B板的中点p处,则为
如图电源电动势E=6V,内阻不计,定值电阻R=4Ω,电动机M内阻r=1Ω,电压表和电流表均是理想表,闭合开关,电压表示数U=4V,求:
(1)电源消耗的电功率
(2)电动机的电功率和输出功率
(19分)图16为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3 T,在x轴上距坐标原点L=0.50 m的P处为粒子的入射口,在y轴上安放接收器.现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104 m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50 m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电荷量为q,不计其重力.
(1)求上述粒子的比荷;
(2)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形.
如图所示,矩形线框的质量m=0.016kg,长l=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离磁场区域高h1=5m处自由下落,刚入匀强磁场时由于磁场力作用,线框正好作匀速运动.
求:(1)磁场的磁感应强度;
(2)如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t=0.15s,求磁场区域的高度h2.
一固定的斜面,倾角为θ=45°,斜面长L=3.0m.在斜面的下端有一与斜面垂直的挡板。一质量为m的小滑块可视为质点,从斜面的最高点由静止下滑。滑块与挡板碰撞无机械能损失。滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.20,求
(1)滑块与挡板第一次碰后沿斜面上升的最大距离?
(2)滑块运动的总路程?