如图甲所示正方形金属线框abcd,边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均为1Ω。其水平放置在光滑绝缘的水平面上,它的ab边与竖直向上的匀强磁场边界MN重合,磁场的磁感应强度B=0.8T。现在水平拉力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框的速度随时间变化的图象vt—t如乙图所示,在金属线框被拉出磁场的过程中。求:
(1)4s末线框cd边的电压大小
(2)4s末水平拉力F的大小
(3)已知在这5s内拉力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
如图甲所示,固定于水平面上的两根互相平行且足够长的金属导轨,处在方向竖直向下的匀强磁场中。两导轨间距离l= 0.5m,两轨道的左端之间接有一个R=0.5W的电阻。导轨上垂直放置一根质量m=0.5kg的金属杆。金属杆与导轨的电阻忽略不计。将与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,使杆从静止开始运动,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v与F的关系如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2,金属杆与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,金属杆始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触。
(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)求磁感应强度B的大小,以及金属杆与导轨间的动摩擦因数μ 。
如图甲所示,一个圆形线圈匝数n = 1000匝、面积S = 2×10-2m2、电阻r =1Ω。在线圈外接一阻值为R = 4Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,磁场的磁感强度B随时间变化规律如图乙所示。求:
(1)0 ~ 4s内,回路中的感应电动势;
(2)t = 5s时,a、b两点哪点电势高;
(3)t = 5s时,电阻两端的电压U 。
如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直,磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n,电阻为r,长为l1,宽为l2,转动角速度为ω。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求:
(1)线圈转至图示位置时的感应电动势;
(2)电流表的读数;
(3)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式。
一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播,波速为0.5m/s,t = 0时刻的波形如图甲所示。
(1)求横波中质点振动的周期T;
(2)在图乙中画出t =1s时刻的波形图(至少画出一个波长);
(3)在图丙中画出平衡位置为x = 0.5m处质点的振动图象(从t = 0时刻开始计时,在图中标出横轴的标度,至少画出一个周期)。
竖直平面内一光滑水平轨道与光滑曲面平滑相连.质量为m1和m2的木块A、 B静置于光滑水平轨道上,A、B之间有一轻弹簧,弹簧与木块A相固连,与木块B不固 连。将弹簧压紧用细线相连,细线突然断开,A获得动量大小为P,B冲上光滑曲面又滑下并追上A压缩弹簧,求:
①A和B的质量m1和m2的大小关系;
②B追上A并压缩弹簧的过程中弹簧的最大 弹性勢能。