如图所示,竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均为L=0.5m,上方连接一个阻值R=1Ω的定值电阻,虚线下方的区域内存在磁感应强度B=2T的匀强磁场.完全相同的两根金属杆1和2靠在导轨上,金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好,电阻均为r=0.5Ω.将金属杆1固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内),金属杆2从磁场边界上方h0=0.8m处由静止释放,进入磁场后恰作匀速运动.(g取10m/s2)求:
(1)金属杆的质量m为多大?
(2)若金属杆2从磁场边界上方h1=0.2m处由静止释放,进入磁场经过一段时间后开始匀速运动.在此过程中整个回路产生了1.4J的电热,则此过程中流过电阻R的电量q为多少?
(3)金属杆2仍然从离开磁场边界h1=0.2m处由静止释放,在金属杆2进入磁场的同时由静止释放金属杆1,两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态,试求两根金属杆各自的最大速度.(已知两个电动势分别为E1、E2不同的电源串联时,电路中总的电动势E=E1+E2.)
如图所示,用一根绳子把物体挂起来,再用一根水平的绳子
把物体拉向一旁固定起来. 物体的重量是40N,绳子
与竖直方向的夹角
30°,绳子
和
对物体的拉力分别是多大? (答案可保留根号)
如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射人,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经t0/2 时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子运动加速度大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
如图所示,金属条的左侧有垂直纸面向里的磁感应强度为B、面积足够大的匀强磁场.在金属条正上方,与A点相距上方l处有一涂有荧光材料的金属小球P(半径可忽略).一强光束照射在金属条的A处,可以使A处向各个方向逸出不同速度的电子,小球P因受到电子的冲击而发出荧光.已知电子的质量为m、电荷量为e.
(1)从A点垂直金属条向左垂直射入磁场的电子中,能击中小球P的电子的速度是多大?
(2) 若A点射出的、速度沿纸面斜向下方,且与金属条成θ角的电子能击中小球P,请导出其速率v与θ的关系式,并在图中画出其轨迹.
质量m =" 2.0×10" -4kg、电荷量q = 1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中。求:(取g = 10m/s2)
⑴ 匀强电场的电场强度E1的大小和方向;
⑵ 在t = 0时刻,电场强度大小增加到E2 = 4.0×103N/C,方向不变,求:微粒在t = 0.20s的速度大小;
⑶ 在⑵的情况中,求t=0.20s时间内带电微粒的电势能变化。
在图示的电路中,电源的内电阻r = 0.6Ω。电阻R1 = 4Ω,R3 = 6Ω,闭合开关后电源消耗的总功率为40W,输出功率为37.6W。求:
⑴ 电源电动势E;
⑵ 电阻R2的阻值。