如果把带电量为q=1.0×10-8C的点电荷从无穷远移至电场中的A点,需克服电场力做功W=1.2×10-4J,试求:(1)q在A点的电势能和在A点的电势(取无穷远处电势为零);(2)q未移入电场前A点的电势是多少?
如图所示,某空间区域分布着水平向里的匀强磁场,磁场区域的水平宽度d=0.4m, 磁感应强度B=0.5T。 固定在绝缘平板上的竖直正方形金线框PQMN边长L=0.4m,电阻R=0.1,整个属装置质量M=0.3kg,平板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,用细线通过光滑定滑轮与质量为m=0.1kg的重物相连。现将重物由静止释放,使金属框向右运动,PQ边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(g取10m/s2)求:(1)重物刚释放时的加速度;(2)线框进入磁场前运动的距离s;(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。
在某个星球表面,以初速度竖直上抛一个物体,测得其上升的最大高度为h,已知该星球的直径为d,若发射一颗绕该星球做匀速圆周运动的卫星,其最小周期为多少? (不考虑星球自转和空气阻力的影响)
用磁聚焦法测比荷的装置如图所示.在真空玻璃管中装有热阴极K和带有小孔的阳极A.在A、K之间加上电压U后,不断地有电子从阴极K由静止加速到达阳极A,并从小孔射出.接着电子进入平行板电容器C,电容器两极板间加有不大的交变电场,使不同时刻通过的电子发生不同程度的偏转;电容器C和荧光屏S之间加一水平向右的均匀磁场,电容器和荧光屏间的距离为L,电子经过磁场后打在荧光屏上,将磁场的磁感应强度从零开始缓慢增大到为B时,荧光屏上的光点的锐度最大(这时荧光屏S上的亮斑最小).(1)若平行板电容器C的板长为,求电子经过电容器和磁场区域的时间之比;(2)用U、B、L表示出电子的比荷;(3)在磁场区域再加一匀强电场,其电场强度的大小为,方向与磁场方向相反,若保持U、L和磁场方向不变,调节磁场的磁感应强度大小,仍使电子在荧光屏上聚焦,则磁感应强度大小满足的条件是什么
如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,都能匀速穿过磁场区域,且当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用。导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好。求:(1)在整个过程中,a、b两棒分别克服安培力所做的功;(2)导体棒a从图中M处到进入磁场的时间; (3)M点和N点距L1的高度。
风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力.如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系.质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动,在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用;小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N(图中未画出).试求:(1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小;(2)风力F2作用多长时间,小球的速度变为与初速度相同;(3)小球回到x轴上时的动能.