如图所示,两平行金属板A、B水平放置,两板间距离d=20 cm,电源电动势E=12 V,内电阻r=1 Ω,电阻R0=35 Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R滑片P移到适当位置,接入电路的阻值为R1,稳定后,将一质量m=1×10﹣2 kg、电荷量q1=+1×10﹣2 C的小球从A板小孔上方10 cm处自由释放,小球恰能到达B板;保持滑动变阻器滑片位置不变,将B板向下移动,使两板间的距离增大为原来的2倍,稳定后,将另一个质量是m=1×10﹣2 kg、电荷量是q2的带电小球从同一位置释放,恰能到达第一个小球达到的最低位置。g取10 m/s2,不考虑空气阻力。求:
(1)滑动变阻器接入电路的阻值R1;
(2)另一个带电小球的电荷量q2。
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如图所示,平行金属导轨间距为0.5 m,水平放置,电源电动势为E=1.5 V,内阻r=0.2 Ω,金属棒电阻R=2.8 Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,金属棒处于磁感应强度B=4.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中,则开始接通电路瞬间,金属棒受到的安培力的大小和方向如何?若棒的质量为m=5×10-2 kg,此时它对轨道的压力是多少?(g取10 m/s2)
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如图所示,水平放置的两平行金属导轨间距d=0.5 m,所接电源的电动势E=2.0 V,内阻r=0.2Ω,定值电阻R1=1.6Ω,金属棒的电阻R2=0.2Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,金属棒处于磁感应强度B=2.0T、方向与水平方向成530角的匀强磁场中。在接通电路后金属棒保持静止,求:
①金属棒受到的安培力的大小,
②若棒的质量m=90g,此时导轨对它的摩擦力和支持力分别是多大(sin530=0.8,cos530=0.6)
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如图所示,平行金属导轨间距为0.5m,水平放置,电源电动势为E=1.5V,内阻r=0.2Ω,质量m=0.05kg的金属棒电阻R=2.8Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,空间中有磁感应强度B=2.0T、方向与导轨平面成60°角的匀强磁场,且垂直于金属棒,接通电路后,金属棒仍处于静止。(g=10m/s)求:
(1)金属棒所受的支持力;
(2)金属棒受到的摩擦力。
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如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上,金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计,整个装置处在匀强磁场(磁场垂直于金属棒)中且ab杆静止在轨道上,求:
(1)若磁场竖直向上,则磁感应强度B1是多少?
(2)如果通电直导线对轨道无压力,则匀强磁场的磁感应强度的B2是多少?方向如何?
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如图所示,水平桌面上放置一U形金属导轨,两导轨平行,间距为,导轨距水平地面高h。导轨左端连接有一个电源、一个单刀双掷开关、一个电容器。电源电动势为E,内电阻为r,电容器电容为C。一根质量为m不计电阻的裸导线放在导轨上,方向与导轨垂直,导轨所在平面有一个方向向下的匀强磁场,磁感应强度为B。先将单刀双掷开关拨到a;待电路稳定后将单刀双掷开关拨到b。开关拨到b后,导线在安培力作用下向右运动离开导轨,然后做平抛运动直至落到水平地面上。
(1)在开关拨到a到电路稳定的过程中,画出电容器电压u随电量q变化的图象。
(2)结合(1)中所画图象,求稳定时电容器储存的能量。
(3)导线落到水平地面,此时电容器两端的电压为,求落地位置与导轨右端的水平距离x及开关拨到b后电阻R上产生的热。
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如图,两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L,与电动势为的电源相连,质量为、电阻为的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成角,回路其余电阻不计。为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为
A. ,水平向右 B. ,垂直于回路平面向上
C. ,竖直向下 D. ,垂直于回路平面向下
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如图,两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L,与电动势为的电源相连,质量为、电阻为的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成角,回路其余电阻不计。为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为
A. ,水平向右 B. ,垂直于回路平面向上
C. ,竖直向下 D. ,垂直于回路平面向下
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