如图所示,两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上,斜面与水平面之间的夹角 ,轨道上端接一只阻值为的电阻器,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度,两轨道之间的距离为,且轨道足够长,电阻不计。现将一质量为,有效电阻为的金属杆ab放在轨道上,且与两轨道垂直,然后由静止释放,求:
(1)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率;
(2)金属杆ab达到最大速率以后,电阻器R每秒内产生的电热。
质谱仪是研究同位素的重要仪器,如图所示为质谱仪原理示意图。设粒子质量为m、电荷量为q,从S1无初速度进入电场,加速电场电压为U,之后垂直磁场边界进入匀强磁场,磁感应强度为B。不计粒子重力。求:
(1)粒子进入磁场时的速度是多大?
(2)打在底片上的位置到S3的距离多大?
(3)粒子从进入磁场到打在底片上的时间是多少?
如图表示,宽度的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感强度大小为。一根导体棒放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的电阻为,导轨的电阻可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)求闭合回路中产生的感应电流;
(2)导体棒MN两端电压;
(3)作用在导体棒上拉力大小;
(4)在导体棒移动30cm的过程中,电阻R上产生的热量。
电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力,在仅受电场力的作用下,将该点电荷从A点移动到B点,电场力做功,求
(1)A点电场强度的大小。
(2)A、B两点间的电势差。
如图,为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上,一个线圈连到电源的输出端,另一个线圈连到小灯泡上,如图所示,试回答下列问题:
(1)线圈应连到学生电源的______________(选填直流、交流);
(2)将与灯泡相连的线圈拆掉匝数,其余装置不变继续实验,灯泡亮度将__________(选填变亮、变暗),这说明灯泡两端的电压__________(选填变大、变小);
(3)实验中发现,在所有连接都完好的情况下,电路接通后,灯泡始终不亮,但却在电路接通或断开的瞬间,灯泡会闪亮一下,原因是__________
新津中学科技组同学在探究感应电流产生的条件时,做了如下实验:
如图所示,螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路;A放在螺线管B内,B与电流表组成一个闭合回路。然后进行如下几种操作:
①闭合和断开开关瞬间;
②闭合开关,A中电流稳定后;
③闭合开关,A中电流稳定后,再改变滑动变阻器的阻值。
可以观察到:
(1)在本次实验中,_____________闭合回路会产生感应电流;(请填写探究中的序号)
(2)从以上探究中可以得到的结论是:当_____________时,闭合回路中就会产生感应电流。