如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上,导轨电阻不计,间距,导轨所在空间被分成区域I和II,两区域的边界与斜面的交线为,I中的匀强磁场方向垂直斜面向下,II中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为。在区域I中,将质量,电阻的金属条放在导轨上,刚好不下滑。然后,在区域II中将质量,电阻的光滑导体棒置于导轨上,由静止开始下滑,在滑动过程中始终处于区域II的磁场中,始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取
(1)下滑的过程中,中的电流方向;
(2)刚要向上滑动时,的速度多大?
(3)从开始下滑到刚要向上滑动的过程中,滑动的距离,此过程中上产生的热量是多少?
如图所示,电源的电动势是6V,内阻是0.5Ω,小电动机M的线圈电阻为0.5Ω,限流电阻R0为3Ω,若理想电压表的示数为3V,试求:
(1)电源的总功率和电源的输出功率;
(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率.
真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,MN、PQ是磁场的边界.质量为m、电荷量为+q的粒子沿着与MN夹角为θ=60°的方向垂直射入磁场中,粒子不能从PQ边界射出磁场(不计粒子重力的影响),求:
(1)粒子射入磁场的速度大小范围.
(2)若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时间.
如图所示,一个圆形有界匀强磁场半径为,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为
,带电量为
的带正电的粒子(重力不计)由
点沿水平方向以速度
正对圆心射入有界磁场区域,从
点射出时速度方向偏转了
。求:
(1)该磁场的磁感应强度?
(2)若要把该磁场去掉,换成竖直向下的匀强电场,要求该粒子依然从点射出,请计算计算电场强度与磁感应强度的比值
?
如图所示,宽度的足够长的U形金属框架水平放置,框架中连接电阻
,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
,框架导轨上放一根质量为
、电阻
,的金属棒
,棒
与导轨间的动摩擦因数
,现用功率恒定
的牵引力
使棒从静止开始沿导轨运动(
棒始终与导轨接触良好且垂直),当整个回路产生热量
时刚好获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量
(框架电阻不计,
取
)求:
(1)当导体棒的速度达到时,导体棒上
两点电势的高低?导体棒
两端的电压?导体棒的加速度?
(2)导体棒稳定的速度?
(3)导体棒从静止到刚好获得稳定速度所用的时间?
发电机输出功率为100 kW,输出电压是
="250" V,用户需要的电压是
220 V,输电线电阻为
10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.