如图所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置,间距为L,与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,且R1=R2=R.R1支路串联开关S,原来S闭合,匀强磁场垂直导轨平面斜向上.有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置,接触面粗糙且始终接触良好,导体棒的有效电阻也为R.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑,当导体棒运动达到稳定状态时速率为v,此时整个电路消耗的电功率为重力功率的3/4.重力加速度为g,导轨电阻不计.试求:
(1)在上述稳定状态时,导体棒中的电流I,以及磁感应强度B的大小;
(2)当断开开关S后,导体棒ab所能达到的最大速率v′是v的多少倍?
如图(a)所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R1=3.5Ω,R2=25Ω,方向向右,穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化,试计算电阻R2的电功率和a、b亮点的电势(设c点的电势为零)
如图所示,水平U形光滑框架,宽度L=1m,电阻R = 0.4Ω,导体棒ab的质量m = 0.5kg,电阻r = 0.1Ω,匀强磁场的磁感应强度B = 0.4T,方向垂直框架向上,其余电阻不计.现用一水平拉力F由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:ab棒产生的感应电动势的大小;
ab棒所受安培力的大小和方向;
ab棒两端的电压.
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板长L= 0.1m,两板间距离d =" 0.4" cm,现有一微粒质
量m=2.0×10-6kg,带电量q=+1.0×10-8C
,以一定初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处,取g=10m/s2.试求:
带电粒子入射初速度的大小;
现使电容器带上电荷,使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出,则带电后A板的电势为多少?
如图(甲)所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧,中间的
BC段
是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节。下圆弧轨道与地面相切,其
中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内。一小
球多次以某一速度从A点水平进
入轨道而从D点水平飞出。今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差△F。改变BC间距离L,重复上述实验,最后绘得
的图线如图(乙)所示,(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2),试求:
某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,小球通过D点时的速度大小
小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。
如图所示,某滑道由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接(不考虑能量损失),其中轨道AB段是光滑的,水平轨道BC的长度,轨道CD足够长且倾角
,A点离轨道BC的高度为
4.30m。现让质
量为m的小滑块自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC、CD间的动摩擦因数都为μ=0.5,重力加速度g取10m/s
2,sin37°
=0.6,cos37°=0.8。试求:
小滑块第一次到达C点时的速度大小
小滑块第一次和第二次经过C点的时间间隔
小滑块最终静止的位置距B点的距离