如图所示,一个100匝的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为200 cm2,线圈的电阻为1 Ω,在线圈外接一个阻值为4 Ω的电阻和一个理想电压表。线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中,磁感强度随时间变化规律如B-t图所示,求:
(1)t=3s时电压表的读数。
(2)4~6s内经过电阻R的电量。
如图12所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角为,另一边与水平地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物体A和B连接,A的质量为
,B的质量为
。开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦,若A沿斜面下滑
距离时,细绳突然断了。求物体B上升的最大高度H。(B始终不与定滑轮相碰)
在电场强度为E的匀强电场中,有两个质量均为的带电小球,带电量分别为
和
,两小球用长为
的绝缘线相连,另用一根绝缘线系住带电为
的小球悬挂在O点而处于平衡状态,如图11所示。重力加速度为g。试确定:
(1)若电场方向竖直向下,悬线对悬点的作用力为多大?
(2)若电场水平向右,两段细线与竖直方向的夹角分别为多大?
有一带电量的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功
,从B点移到C点时电场力做功
。问:
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?
(2)如以B点为零电热,则A、C两点的电势各为多少?
如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M.宽为L的足够长“U”形框架,其ab部分电阻为R,框架其他部分的电阻不计.垂直框架两边放一质量为m.电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为μ,棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k.另一端固定的轻弹簧相连.开始弹簧处于自然状态,框架和棒均静止.现在让框架在大小为2 μmg的水平拉力作用下,向右做加速运动,引起棒的运动可看成是缓慢的.水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.问:
(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大?
(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大?
(3)若框架通过位移s后开始匀速运动,已知弹簧弹性势能的表达式为(x为弹簧的形变量),则在框架通过位移s的过程中,回路中产生的电热为多少?
如图甲所示,加速电场的加速电压为U0 =" 50" V,在它的右侧有水平正对放置的平行金属
板a、b构成的偏转电场,且此区间内还存在着垂直纸面方向的匀强磁场B0.已知金属板的
板长L = 0.1 m,板间距离d = 0.1 m,两板间的电势差uab随时间变化的规律如图乙所示.紧
贴金属板a、b的右侧存在半圆形的有界匀强磁场,磁感应强度B = 0.01 T,方向垂直纸面
向里,磁场的直径MN = 2R = 0.2 m即为其左边界,并与中线OO′垂直,且与金属板a的
右边缘重合于M点.两个比荷相同、均为q/m = 1×108 C/kg的带正电的粒子甲、乙先后由静
止开始经过加速电场后,再沿两金属板间的中线OO′ 方向射入平行板a、b所在的区域.不
计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒
子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变.
(1)若粒子甲由t = 0.05 s时飞入,恰能沿中线OO′ 方向通过平行金属板a、b正对的区域,试分析该区域的磁感应强度B0的大小和方向;
(2)若撤去平行金属板a、b正对区域的磁场,粒子乙恰能以最大动能飞入半圆形的磁场区域,试分析该粒子在该磁场中的运动时间.