如图19所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计)。两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为ma=2×10-2Kg和mb=1×10-2Kg,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉a,稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动,此时再释放b,b恰好能保持静止,设导轨足够长,取g=10m/s2。
(1)求拉力F的大小;
(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由下滑(开关仍闭合),求b滑行的最大速度v2;
(3)若断开开关,将金属棒a和b都固定,使磁感应强度大小从B随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增到2B时,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求两金属棒间的距离h。
如图18所示为交流发电机示意图,匝数为匝的矩形线圈,边长分别为10cm和20cm,内阻为,在磁感强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动,线圈和外部电阻R相接,求:
(1)S断开时,电压表示数;
(2)S闭合时,的示数;
(3)R此时正常工作,求R的额定电压是多少;
(4)通过电阻R的电流最大值是多少?R上所消耗的电功率是多少?
如图17所示,实线是某时刻的波形图线,虚线是0.2s后的波形图线。
(1)若波向左传播,求它传播的最小距离;
(2)若波向右传播,求它的最大周期;
(3)若波速为35m/s,求波的传播方向。
如图16所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电粒子静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,则此粒子带____电,若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量为m,带电量为q,则磁感应强度的变化率为____(设线圈的面积为S)。
一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以某一条边为转轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直。线圈中感应电动势e与时间t的关系如图15所示。感应电动势的峰值和周期可由图中读出。则磁感应强度B=_ ___;在t=T/12时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角等于 。
某同学在做"利用单摆测重力加速度"实验中,测得摆线长为28.21cm,摆球直径为
cm,然后用秒表记录了单摆振动60次所用的时间(如图14),则:该摆摆长为 cm,秒表所示读数为 s。测得重力加速度的值为 m/s2。(取π2≈9.9)