如图18所示,磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨,导轨平面垂直于磁场方向。一条长度的直导线MN垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平动时,若所有导线单位长度的电阻。求:经过时间后:
(1)闭合回路的感应电动势的瞬时值?
(2)闭合回路中的电流大小和方向?
(3)MN两端的电压
如图17所示,平行的光滑金属导轨EF和GH相距L,处于同一竖直平面内,GE间解有阻值为R的电阻,轻质金属杆ab长为2L,近贴导轨数值放置,离b端0.5L处固定有质量为m的小球,整个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右倒下至水平位置时,球的速度为v,若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,求在此过程中:
(1)通过电阻R的电量;
(2)R中通过的最大电流强度.
在磁感应强度为B=0.4 T的匀强磁场中放一个半径r0=50 cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=103 rad/s逆时针匀速转动。圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接,若每根导体棒的有效电阻为R0=0.8 Ω,外接电阻R=3.9 Ω,如图16所示,求:
(1)每半根导体棒产生的感应电动;
(2)当电键S接通和断开时两电表示数(电压表和电流表为理想电表).
如图15所示,光滑的平行导轨P、Q相距l=1m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d =10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开,金属棒电阻也不计)时,电容器两极板之间质量m=1×10-14kg,带电荷量q = -1×10-15C的粒子恰好静止不动;当S闭合时,粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,取g=10m/s2,求:
(1)金属棒ab运动的速度多大?电阻多大?
(2)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?
如图14所示,电源电动势E=4.5V,内阻r=1,滑动变阻器总阻值=12,小灯泡电阻=12不变,=2.5。当滑片P位于中点,S闭合时,灯泡恰能正常发光,求:
(1)流过小灯泡的电流;
(2)S断开时,小灯泡能否正常发光?如果它正常发光,滑片P应如何移动?
如图13所示,长为L、电阻、质量的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也是L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R=0.5Ω的电阻,量程为0~3.0A的电流表串接在一条导轨上,量程为0~1.0V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.现以向右恒定外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2m/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,而另一个电表未满偏,问:
(1)此满偏的电表是什么表?说明理由;
(2)拉动金属棒的外力F多大?
(3)此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上;求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。