所示,MN、PQ为平行光滑导轨,其电阻忽略不计,与地面成30°角固定。N、Q间接一电阻R′=1.0Ω,M、P端与电池组和开关组成回路,电动势E=6V,内阻r=1.0Ω,导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场。现将一条质量m=40g,电阻R=1.0Ω的金属导线置于导轨上,并保持导线ab水平,已知导轨间距L=0.1m,当开关S接通后导线ab恰静止不动.
(1)试计算磁感应强度大小;
(2)若ab静止时距地面的高度为0.5m,断开S,ab沿导轨下滑到底端时的速度大小为2.0m/s。试求该过程中R′上得到的电热.(取g=10m/s2)
如图所示的空间分布I、II、III三个区域,各边界相互平行,I区域存在匀强电场,电场强度,方向垂直边界向右,II、III区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为
,三个区域宽度分别为
,一质量
,电荷量
的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计,求:
(1)粒子离开I区域时的速度大小v
(2)粒子在II区域内运动时间t
(3)粒子离开III区域时速度与边界面的夹角α
均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示,线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行,当cd边刚进入磁场时,求:
(1)cd两点间的电势差大小,C.d两点哪点的电势较高
(2)若此时线框计数点恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件
如图所示,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场的方向平行。一电荷为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动。经过A点和B点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力,求:
(1)电场强度的大小E。
(2)质点经过a点和b点时的动能。
如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,它们与水平面间的夹角均为θ=37°,在M、P两点间连接一个电源,电动势E=10V,内阻r=1Ω;一质量为m=1kg的导体棱ab横放在两导轨上,其电阻R=0.9Ω,导轨及连接电阻不计,导体棒与金属导轨的摩擦因数为μ=0.1,整个装置处天垂直水平向上的匀强磁场中,求要使导体棒静止在导轨上,磁感应强度的最大值和最小值各是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8.结论可以用分数表示)
如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1)电源的电动势和内阻.
(2)定值电阻R2的阻值.
(3)滑动变阻器的最大阻值.
(4)上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。