如图所示,在一个磁感应强度为B的匀强磁场中,有一用导线弯成45°角的金属导轨,且导轨平面垂直磁场方向,一相同导线MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动,速率v的方向如图所示,导线单位长度的电阻为r,则:
(1)经过时间t导线离开O点的长度是多少?此时,MN切割磁感线的有效长度是多少?
(2)感应电流的大小如何?
(3)写出经历时间t,作用在导线MN上的外力瞬时功率的表达式。
如图所示,空间分布着水平方向的匀强磁场,磁场区域的水平宽度d=0.4 m,竖直方向足够长,磁感应强度B=0.5T.正方形导线框PQMN边长L=0.4m,质量m=0.2kg,电阻R=0.1Ω,开始时放在光滑绝缘水平板上I位置,现用一水平向右的恒力F=0.8N拉线框,使其向右穿过磁场区,最后到达II位置(MN边恰好出磁场).设线框平面在运动中始终保持在竖直平面内,PQ边刚进入磁场后线框恰好做匀速运动,g取10m/s2.求:
(1)线框进入磁场前运动的距离D;
(2)上述整个过程中线框内产生的焦耳热;
(3)线框进入磁场过程中通过的电量.
(12分)如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为的相同小球、、,现让球以的速度向着球运动,、两球碰撞后黏合在一起,两球继续向右运动并跟球碰撞,碰后球的速度.
①、两球跟球相碰前的共同速度多大?
②两次碰撞过程中一共损失了多少动能?
(9分)如图所示,两根间距L=1m、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置,一端与阻值R=2Ω的电阻相连。质量m=1kg的导体棒ef在外力作用下沿导轨以v=5m/s的速度向右匀速运动。整个装置处于磁感应强度B=0.2T的竖直向下的匀强磁场中。求:
(1)感应电动势大小;
(2)回路中感应电流大小;
(3)导体棒所受安培力大小。
某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:
(1)先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在记录纸上留下压痕O。
(2)将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在记录纸上留下压痕B。
(3)把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与b球相碰后,两球撞在木板上,并在记录纸上留下压痕A和C。
①本实验中小球a、b的质量大小关系是ma______mb.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
②放上被碰小球,两球相碰后,小球a在图中的压痕点为______点。
③记录纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3,若两球碰撞动量守恒,且为弹性碰撞,则y1、y2和y3之间关系式应为______。
一线圈匝数为n=10匝,线圈电阻不计,在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻,如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场,线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示。线圈中产生的感应电动势为 ,通过R的电流方向为 ,通过R的电流大小为 。