題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,兩組完全相同的電源E1、E2分別通過開關(guān)與置于水平桌面上的兩對金屬板相連,每對金屬板的距離均為d,如果分別閉合能夠在金屬板相對的空間內(nèi)建立水平和豎直方向的勻強電場。一長為的絕緣細線一端固定在O點,另一端拴著一個質(zhì)量為m、帶有一定電量q的小球,原來都斷開,小球在最低點A點處于靜止?fàn)顟B(tài)。問:
(1)若只將閉合并給小球一沖量,它可在豎直平面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動,那么小球帶何種電荷?電源的電動勢等于多少?
(2)若只將閉合,小球從A點由靜止釋放,那么,運動過程中細線所受的最大拉力是多少?并在圖中標(biāo)明此時小球的位置。
(3)若只將S2閉合,要使小球從A點開始在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,至少在A點給小球多大的瞬時沖量?(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間)
如圖所示,豎直平面內(nèi)有無限長、不計電阻的兩組平行光滑金屬導(dǎo)軌,寬度均為L=0.5m,上方連接一個阻值R=1Ω的定值電阻,虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場。完全相同的兩根金屬桿1和2靠在導(dǎo)軌上,金屬桿與導(dǎo)軌等寬且與導(dǎo)軌接觸良好,電阻均為r=0.5Ω。將金屬桿1固定在磁場的上邊緣(仍在此磁場內(nèi)),金屬桿2從磁場邊界上方h0=0.8m處由靜止釋放,進入磁場后恰作勻速運動。求:
(1)金屬桿2進入磁場時的速度。
(2)金屬桿的質(zhì)量m為多大?
(3)若金屬桿2從磁場邊界上方h1=0.2m處由靜止釋放,進入磁場經(jīng)過一段時間后開始勻速運動。在此過程中整個回路產(chǎn)生了1.4J的電熱,則此過程中流過電阻R的電量q為多少?
(4)金屬桿2仍然從離開磁場邊界h1=0.2m處由靜止釋放,在金屬桿2進入磁場的同時由靜止釋放金屬桿1,兩金屬桿運動了一段時間后均達到穩(wěn)定狀態(tài),試求兩根金屬桿各自的最大速度。(已知兩個電動勢分別為E1、E2不同的電源串聯(lián)時,電路中總的電動勢E=E1+E2。)
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