如图,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q(q>0)、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O`。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ<π2)。为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g。
为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积的金属板,间距,当连接到的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为,质量为,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后:(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?
如图所示,空间相距为的平行金属板加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场,其变化如图,当t=0时,A板电势比B板电势高,这时在靠近B板处有一初速度为零的电子(质量为,电量为)在电场力作用下开始运动,若要使这电子到达A板时具有最大的动能,则所加交变电压的频率最大不能超过多少?
如图所示,在倾角37°的斜面两端,垂直于斜面方向固定两个弹性板,两板相距2米,质量10克,带电量1×10-7库仑的物体与斜面的摩擦系数为0.2,物体在斜面中点时速度大小为10米/秒,物体在运动中与弹性板碰撞中机械能不损失,物体在运动中电量不变,若匀强电场场强E=2×106牛/库,求物体在斜面上通过的路程?(g=10米/秒2)
两根相距d=0.20m的平行金属长 导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的 匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2T,导轨 上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每 条金属细杆的电阻为r=0.25Ω,回路中其余部 分的电阻可不计。已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v=5.0m/s,如图1—15所示。不计导轨上的摩擦。求作用于每条金属细杆的拉力的大小;
一根对称的“∧”形玻璃管置于竖直平面内,管所有空间有竖直向上的匀强电场,带正电的小球在管内从A点由静止开始运动,且与管壁的动摩擦因数为μ,小球在B端与管作用时无能量损失,管与水平面间夹角为θ,AB长L,如右图所示,求从A开始,小球运动的总路程是多少?(设小球受的电场力大于重力) 解析