如图甲所示,长、宽分别为L1=0.1m、L2=0.2m的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为100匝,总电阻为1Ω,可绕其竖直中心轴O1O2转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R=9Ω相连.线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0=5×10﹣3 T、B1=1×10﹣2 T和t1=2×10﹣3S.在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω=200rad/s匀速转动.求:
(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;
(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量.
如图所示,电源电动势E=10 V,内阻不计,两电容器 C1=C2="30" μF,电阻R1="4.0" Ω,R2="6.0" Ω,开关S是闭合的,求断开S以后,求通过R1的电量。
如图所示的电路中,电源由4个相同的干电池串联而成,每个电池的电动势为1.5 V,内电阻为0.5 Ω,外电路电阻R1="2" Ω,R2=R3="4" Ω。试求:
(1)当开关S与A接通时,电路中的总电流和R2消耗的功率;
(2)当开关S与B接通时,电源的路端电压。
如图所示,A、B、C为三块水平放置的金属板,板的厚度不计,间距均为d。A、B板中央有小孔,电路中三个电阻的阻值均为R,电源内阻也为R。现有一质量为m的带正电液滴在距A板小孔正上方为d的P处由静止开始下落,不计空气阻力,当它达到C板时速度恰为零。求:
(1)液滴通过B板中央小孔时的速度大小;
(2)液滴从P处到达B板的运动过程中其电势能变化了多少?
如图所示,AB、CD为两根平行的相同的均匀电阻丝,EF为另一根电阻丝,其电阻为R,它可以在AB、CD上滑动并保持与AB垂直,EF与AB、CD接触良好.图中电压表为理想电压表.电池的电动势和内阻都不变.B、D与电池两极连接的导线的电阻可忽略.当EF处于图中位置时,电压表的读数为U1="4.0" V.已知将EF由图中位置向左移动一段距离△L后,电压表的读数变为U2="3.0" V.若将EF由图中位置向右移动一段距离△L,电压表的读数U3是多少?
(16分)如图所示,在矩形ABCD区域内,对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长为L,AB边长为2L.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出),求:
(1)带电粒子经过P点时速度v的大小和方向;
(2)电场强度E的大小;
(3)磁场的磁感应强度B的大小和方向.