如图甲所示,将一间距为L=1 m的U形光滑导轨(不计电阻)固定倾角为θ=30°,轨道的上端与一阻值为R=1 Ω的电阻相连接,整个空间存在垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B未知,将一长度也为L=1 m、阻值为r=0.5 Ω、质量为m=0.4 kg的导体棒PQ垂直导轨放置(导体棒两端均与导轨接触).再将一电流传感器按照如图甲所示的方式接入电路,其采集到的电流数据能通过计算机进行处理,得到如图乙所示的I-t图象.假设导轨足够长,导体棒在运动过程中始终与导轨垂直.已知重力加速度g=10 m/s2.
(1)求0.5 s时定值电阻的发热功率;
(2)求该磁场的磁感应强度大小B;
(3)估算0~1.2 s的时间内通过传感器的电荷量以及定值电阻上所产生的热量.
如图所示,匀强磁场B=0.1 T,金属棒AB长0.4 m,与框架宽度相同,电阻为Ω,框架电阻不计,电阻R1=2 Ω,R2=1 Ω,当金属棒以5 m/s的速度匀速向左运动时,求:
(1)流过金属棒的感应电流多大?
(2)若图中电容器C为0.3 μF,则充电荷量是多少?
如图所示,两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直向下的磁场中,整个磁场由n个宽度皆为x0的条形匀强磁场区域1、2、3、…、n组成,从左向右依次排列,磁感应强度大小分别为B、2B、3B、…、nB,两导轨左端MP间接入电阻R,金属棒ab垂直放在水平导轨上,且与导轨接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.若在不同的磁场区对金属棒施加不同的拉力,使棒ab以恒定速度v向右匀速运动.取金属棒图示位置(即磁场1区左侧)为x=0,则通过棒ab的电流i、对棒施加的拉力F随位移x变化的图象是( )
为了测定一个水平向右的匀强电场的场强大小,小明所在的物理兴趣小组做了如下实验:用长为L的绝缘轻质细线,上端固定于O点,下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点),如图所示,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,摆到B点时速度恰好为零,然后又从B点向A点摆动,如此往复.小明用测量工具测量与水平方向所成的角度θ,刚好为60°.不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.在B点时小球受到的合力为0
B.电场强度E的大小为
C.小球从A运动到B,重力势能减小
D.小球在下摆的过程中,小球的机械能和电势能之和先减小后增大
如图所示为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,电场力做的功为1.5 J.则下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电 B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J
C. 粒子在A点的动能比在B点多0.5 J D. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J
如图所示,匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2 m,正电荷q=106 C,从A移到B,电场力做功为2×106 J,则( )
A. 该电场的场强为10 V/m B. 该电场的场强方向由A指向B
C. A、B间的电势差为10 V D. B点的电势比A点的高