如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,相距为L=10cm,竖直放置,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,g取10m/s2,求此时:
⑴杆的最大速率;
⑵ab间的电压;
⑶电阻R1消耗的电功率。
小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,小球质量m=0.5kg,斜面倾角
30°,悬线与竖直方向夹角为
30°,光滑斜面置于粗糙水平面上,整个装置处于静止状态。求悬线对小球拉力的大小。(g =10m/s2)
在如图所示的直角坐标系中,一、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,二、三象限存在沿y轴负方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为q的带点粒子从x轴负半轴上坐标为(-x , 0 )的位置出发开始运动,速度大小为v0,方向沿x轴正方向,粒子只受电场和磁场力的作用。若要粒子能够回到出发点,电场强度应为多大?粒子需多长时间回到出发点?
如图所示为水平面内的两条相互平行的光滑金属导轨,电阻可以忽略不计,轨道间距为l。导轨所处水平面内存在着竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。两导体杆a和b垂直于导轨放置,它们的质量分别为m和2m,电阻分别为r和2r。现给导体杆a一沿导轨方向的初速度v0,若两杆始终都只能沿导轨方向运动,且除匀强磁场外其他磁场不计,试求:当杆a的速度减为v0/2时
(1)两导体杆的加速度分别为多大?
(2)两杆上分别产生了多少焦耳热?
(3)已经有多少电量流过了杆a?两导体杆间距相比最初增加了多少?
某一直流电动机提升重物的装置如图所示,重物的质量m=5kg,g=9.8m/s2,电源提供的电压U=110V,不计一切摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=0.5A,求:
(1)由此可知电动机线圈的电阻R是多少?
(2)电动机的反电动势为多少?
水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m,上面有一质量为0.04kg的不计内阻的均匀金属棒ab,电源电动势为6V,内阻为0.5Ω,滑动变阻器调到2.5Ω时,要在金属棒所在位置施加一个垂直于ab的匀强磁场,才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零。(g=10m/s2)
(1)求匀强磁场的大小和方向.
(2)若保持磁感应强度B的大小不变,方向顺时针转37°,此时ab仍然静止,则轨道对ab的支持力和摩擦力为多大?