题目

如图,一长为10cm的金属棒用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm。重力加速度大小取判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。

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如图,一长为10cm的金属棒用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm。重力加速度大小取判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。

有一足够长的平行金属导轨,电阻不计,导轨光滑,间距1m,导轨沿与水平方向成θ=300角倾斜放置,在底部连接有一个阻值的电阻.现将一根长l=1m,质量m=0.2kg,电阻不计的金属棒自轨道顶部自由滑下,经一段距离s后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中,如下图所示.磁场上部有边界,下部无边界,磁感强度B=1T.金属棒进入磁场后又运动了s'=10m后开始匀速直线运动,在做匀速直线运动之前这段时间内,电阻R上产生了Q=9.1J的热量,求:  (1)金属棒匀速直线运动时的速度大小;  (2)磁场的上部边界距离导轨顶部的距离s.

如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为Bo。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时问的变化率△B/△t的大小应为(  )。
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