如图所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角α=30°,导轨光滑且电阻不计,导轨处在垂直导轨平面向上的有界匀强磁场中.两根完全相同的细金属棒ab和cd,电阻均为R=2Ω、质量均为m=0.2kg,垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上,与磁场上边界距离为x=1.6m,有界匀强磁场宽度为3x.先将金属棒ab由静止释放,金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动,此时立即由静止释放金属棒cd,金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)金属棒ab刚进入磁场时的速度v;
(2)金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I;
(3)两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.
如图所示的直角坐标系第 I、I I象限内存在方向向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷=4×106C/kg的正离子,不计离子之间的相互作用.
(1)求离子在匀强磁场中运动周期;
(2)若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出,求经过×10﹣6s时间这些离子所在位置构成的曲线方程;
(3)若离子自原点O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第 I象限,要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动,则题干中的匀强磁场区域应怎样调整(画图说明即可)?并求出调整后磁场区域的最小面积.
如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内.MO间接有阻值为R=3Ω的电阻.导轨相距d=1m,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻为r=lΩ的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于 MN的恒力F=1N向右拉动CD.CD受摩擦阻力f恒为0.5N.求
(1)CD运动的最大速度是多少?
(2)当CD到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)当CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度是多少?
为测定一节干电池的电动势和内阻.现提供如下仪器:
A.电压表(量程2V,内阻约8kΩ)
B.电流表(量程0.6A,内阻rA=0.8Ω)
C.滑动变阻器(0﹣20Ω)
D.开关
E.若干导线
①为准确测定干电池的电动势和内阻,应选择图 (选填“甲”或“乙”);
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至 端.(选填“左”或“右”)
③移动变阻器的滑片,得到几组电压表和电流表的示数,描绘成如图丙所示的U﹣I图象.从图线的截距得出干电池的电动势为1.40V的理论依据是 ;
④利用图丙可得到干电池的内阻为 Ω(保留两位有效数字).
如图所示器材可用来研究电磁感应现象及确定感应电流方向.
(1)在给出的实物图中,用实线作为导线将实验仪器连成实验电路.
(2)线圈L1和L2的绕向一致,将线圈L1插入L2中,合上开关.能使L2中感应电流的流向与L1中电流的流向相同的实验操作是 .
A.插入软铁棒
B.拔出线圈L1
C.增大接人电路中的滑动变阻器的阻值
D.断开开关.
如图甲所示,某空间存在着足够大的匀强磁场,磁场沿水平方向.磁场中有A、B两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上.物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的运动.在物块A、B一起运动的过程中,图乙反映的可能是( )
A.物块A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系
B.物块A对物块B的摩擦力大小随时间t变化的关系
C.物块A对物块B的压力大小随时间t变化的关系
D.物块B对地面压力大小随时间t变化的关系