做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 加速度 B. 速率 C. 合力 D. 速度
如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
(3)如果面积为S的区域的均匀磁场的磁感应强度B1随时间t的变化关系为B1=B0-kt,式中k为大于0的常量,在t=0时刻,均匀磁场垂直于纸面向里。MN(虚线)右侧磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。在t0时刻金属棒以速度v越过MN时,撤掉外力,此后(t>t0)金属棒恰好向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求速度v的大小(用k、S、B0、l表示)。
如图所示,两根光滑固定导轨相距0.4 m竖直放置,导轨电阻不计,在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01 kg,长为0.2 m,处于磁感应强度为B0=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里.相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场,且磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.在t=0时刻,质量为0.02 kg、阻值为0.3 Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2 m高度处,由静止开始释放,下落过程中保持水平,且与导轨接触良好,结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场,并在磁场中做匀速运动,在t2时刻从下边界JK离开磁场,g取10 m/s2.求:
(1)在0~t1时间内,电路中感应电动势的大小;
(2)在t1~t2时间内,棒cd受到细导线的总拉力为多大;
(3)棒cd在0~t2时间内产生的焦耳热.
U 形金属导轨 abcd 原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面, 一根与 bc 等长的金属棒 PQ 平行 bc 放在导轨上,棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱 e、f.已知磁感应强度 B=0.8 T, 导轨质量 M=2 kg,其中 bc 段长 0.5 m、电阻 r=0.4 Ω,其余部分电阻不计,金属棒 PQ 质量 m=0.6 kg、电阻 R= 0.2 Ω、与导轨间的摩擦因数μ=0.2.若向导轨施加方向向左、大小为 F=2 N 的水平拉力,如图所示.求:导轨的最 大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长,g 取 10 m/s2).
如图所示,一能承受最大拉力为16 N的轻绳吊一质量为m=0.8 kg ,边长为L= m正方形线圈ABCD,已知线圈总电阻为R总=0.5 Ω,在线圈上半部分分布着垂直于线圈平面向里,大小随时间变化的磁场,如图所示,已知t1时刻轻绳刚好被拉断,g取10 m/s2,求:
(1)在轻绳被拉断前线圈感应电动势大小及感应电流的方向;
(2)t=0时AB边受到的安培力的大小;
(3)t1的大小.
如图所示,边长为L、匝数为N,电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动,轴OO′垂直于磁感线,在线圈外接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度ω转动,下列判断正确的是( )
A. 在图示位置时线框中磁通量的变化率为零,感应电动势最大
B. 当可变电阻R的滑片P向上滑动时,电压表V2的示数变大
C. 电压表V2示数等于
D. 变压器的输入与输出功率之比为1∶1