如图所示为光电计时器的实验简易示意图.当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.光滑水平导轨MN上放置两个相同的物块A和B,左端挡板处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带平滑连接,今将挡光效果好,宽度为d=3.6×10-3 m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上,且高出物块,并使高出物块部分在通过光电门时挡光.传送带水平部分的长度L=8 m,沿逆时针方向以恒定速度v=6 m/s匀速转动.物块A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,质量mA=mB=1 kg.开始时在A和B之间压缩一轻弹簧,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开物块A和B,并迅速移去轻弹簧,两物块第一次通过光电门,计时器显示读数均为t=9.0×10-4 s,重力加速度g取10 m/s2.
(1)求弹簧储存的弹性势能Ep;
(2)求物块B在传送带上向右滑动的最远距离sm;
(3)若物块B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰,且A和B碰后互换速度,则弹射装置P至少应以多大速度将A弹回,才能在A、B碰后使B刚好能从Q端滑出?此过程中,滑块B与传送带之间因摩擦产生的热量Q为多大?
铜盘的半径为r,竖直悬挂,可绕O点无摩擦地滑动,匀强磁场B垂直于圆盘, 盘边缘绕着细长线,线一端挂着质量为m的物体,电阻R与电源ε按右图示方法接到圆盘上,现欲使重物以速度v匀速提升,问所用电源电动势为多少?(设圆盘的质量不计,电阻不计,导线与圆盘连接良好)。
如下图示,匀强磁场的磁感应强度为B,一单匝矩形线框的面积为S,当其绕与磁场垂直的对称轴由图示实线的位置顺时针第一次转到虚线位置时,用 的时间为Δt,则Δt时间内线圈中的平均感应电动势为多少?
如右图,在水平面内放置的平行导轨宽L1=40cm,左端接有电阻碍R=0 .1欧,轨道所在处有与水平面成30°角斜向上的磁场,磁感强度的变化规律为B=(2+0. 2t)特。在t=0时将一根导体杆放在导轨的右端,并与导轨构成矩 形,矩形长L2=80cm,直到t=10s时,导体杆仍处于静止状态。求此时杆受到的摩擦 力的大小?
如图所示,长为L="0.2" m、电阻为r="0.3" Ω、质量为m="0.1" kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两轨道间距也为L,棒与轨道接触良好,导轨电阻不计。导轨左端接有R="0.5" Ω的电阻,量程为0~3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0~1.0 V的电压表接在电阻R的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面.现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以υ="2" m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏。问:
(1)此时满偏的电表是什么表?说明理由。
(2)拉动金属棒的外力F有多大?
(3)导轨处的磁感应强度多大?
如图所示,两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面,两导轨间距为L,左端连一电阻R,右端连一电容器C,其余电阻不计。长为2L的导体棒ab与从图中实线位置开始,以a为圆心沿顺时针方向的角速度ω匀速转动,转90°的过程中,通过电阻R的电荷量为多少?