如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2,问:
(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)力F的功率P是多少?
如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角。试确定:
(1)粒子做圆周运动的半径;(2)粒子的入射速度;
(3)若保持粒子的速度不变,从A点入射时速度的方向顺时针转过
60°角,求粒子在磁场中运动的时间。
如图所示,S为一个电子源,它可以在纸面的360°范围内发射速率相同的质量为m,电量为e的电子,MN是一块足够大的挡板,与S的距离OS=L,挡板在靠近电子源一侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,问:
(1)若使电子源发射的电子有可能到达挡板,则发射速度最小为多大?
(2)如果电子源S发射电子的速度为(1)中的2倍,则挡板上被电子击中的区域范围有多大?
.如图所示的电路中,在A、B两点间接一电动势为4V,内电阻为1Ω的直流电源,电阻
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R1=R2=R=4Ω,电容器C的电容为30μF,电流表的内阻不计,求:
(1)电流表的读数;(2)电容器所带的电量如图所示,电阻R1=8Ω,电动机绕组电阻R0=2Ω,当电键K断开时,电阻R1消耗的电功率
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是2.88W;当电键闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,若电源的电动势为6V.求:电键闭合时,电动机输出的机械功率.
水平固定的光滑U型金属框架宽为L,足够长,其上放一质量为m的金属棒ab,左端连接有一阻值为R的电阻(金属框架、金属棒及导线的电阻均可忽略不计),整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现给棒一个初速度v0,使棒始终垂直框架并沿框架运动.则
(1)金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中,求通过电阻R的电量和电阻R中产生的热量.
(2)金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中,求棒通过的位移.
(3)如果将U型金属框架左端的电阻R换为一电容为C的电容器,其他条件不变,如题25图所示.求金属棒从开始运动到达稳定状态时电容器的带电量和电容器所储存的能量(不计电路向外辐射的能量).