有三根长度均为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定于天花板的O点,另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2kg的带电小球A和B,它们的电量分别为-q和+q,q=1.00×10-7C,A,B之间用第三根线连接起来.空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A,B球的位置如图(a)所示.现将O,B间的细线烧断,由于有空气阻力,A,B球最后会达到新的平衡位置,求最后两球的平衡位置.(不计两带电小球间相互作用的静电力)
如图所示,两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角,导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻,电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计. 固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平,其质量m=3×10-2kg,电阻不计. 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s2 sin53º="0.8" cos53º="0.6" ) (1)将ab棒由静止释放,最终达到一个稳定的速度,求此时电路中的电流; (2)求ab稳定时的速度; (3)求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG. 从计算结果看两者大小关系是怎样的?请解释为什么有这样的关系?
如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。问:(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?
如图所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示(与DG成60°角)方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处到A点的距离为2d(直线DAG与电场方向垂直)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内, 求:(1)正离子从D处运动到G处所需的时间; (2)正离子到达G处时的动能。
如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,杆cd系一细绳,绳跨过定滑轮与地面上一质量m=1kg的重物相连,不计绳与滑轮以及滑轮与轴间的摩擦。最初ab、cd均静止,且细绳绷直但无张力。t=0时刻,ab从静止开始以2m/s2加速度向左做匀加速直线运动, 求:(1)t=2s末绳的张力大小? (2)若t时刻物体离开地面,求t值。(g=10m/s2)
把长的导体棒置于磁感应强度的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示若导体棒中的电流,方向向左,则导体棒受到的安培力大小为多少?安培力的方向如何?