如图为一电梯简化模型,导体棒ab架在水平导轨上,导轨间加有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度。导体棒ab通过轻质细绳与电梯箱体相连,所有摩擦都不计,已知ab棒的长度为,质量不计,通过的电流大小为,电梯箱体质量为,求:
(1)为了能提起电梯箱体,导体棒ab中的电流方向应朝哪?大小至少为多少?
(2)现使导体棒以恒定的功率(即安培力的功率)从静止运行,试通过列式分析ab棒中电流的大小如何变化?
(3)若在题(2)中W,电梯箱体上升高度时,运行达到稳定状态,则此过程电梯运行的时间为多少?
如图所示,带有微小开口(开口长度可忽略)的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中,线圈的直径为m,电阻,开口处AB通过导线与电阻相连,已知磁场随时间的变化图像如乙图所示,求:
⑴线圈AB两端的电压大小为多少?
⑵在前2秒内电阻上的发热量为多少?
如图所示电路中,已知电源电动势为V,内阻,电阻,,当单刀双掷开关打在1时,电动机不转,理想电流表的示数为,当单刀双掷开关打在2时,电动机正常工作,电流表示数为,求:
(1)电动机的内阻为多少?
(2)电动机正常工作时的输出功率?
如图为某一平面内非匀强电场的等势线分布图,已知相邻的等势线间的电势差大小相等,其中A、B两点电势分别为,。请完成以下问题:
(1)大致画出一条经过B点的电场线(至少过三条等势线)
(2)比较A、B两点电场强度的大小。
(3)若将一电子从A点沿某一路径运动到B点,则电子的电势能如何变化?变化了多少?
如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域,磁场的下边界与电场的上边界相距为3L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,组成总质量为m的“ ”型装置,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,g取10m/s2。求:
⑴线框做匀速运动时的速度大小;
⑵电场强度的大小;
⑶正方形单匝线框中产生的总焦耳热.
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一个水平面上,两导轨间距L=0.2m,在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4的电阻,导轨上停放一质量为m=0.1,电阻r=0.1的金属杆CD,导轨阻值可忽略不计,整个装置处于方向竖直方向上,磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中,现用一大小为0.5N的恒力F垂直金属杆CD沿水平方向拉杆,使之由静止开始向右运动,金属杆向右运动位移x=1m后速度恰好达到最大,求:
(1)整个运动过程中拉力F的最大功率;
(2)从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内通过电阻R的电量。