如图所示,在两块竖直的平行金属板A、B上端的中点Q的正上方,有一点P,在点P处放一带正电的小球,已知小球的质量为m=5×10-6kg,带电荷量为q=5×10-8C,P、Q间的高度差h0=1.25m. 如果金属板A、B无限长,板间距离d=0.04m,板间电压UAB=400V,求:(1)带电小球从静止下落后,经过多长时间与金属板相碰.(2)相碰时离金属板上端的距离.
如图甲,在水平桌面上固定着两根相距0.2m,相互平行的无电阻轨道P和轨道一端固定一根电阻为0.0l Ω的导体棒a,轨道上横置一根质量为40g、电阻为0.0lΩ的金属棒b,两棒相距0.2m.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.开始时,磁感应强度B0="0.10" T(设棒与轨道间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10 m/s2) (1)若从t=0开始,磁感应强度B随时间t按图乙中图象所示的规律变化,求在金属棒b开始运动前,这个装置释放的热量是多少? (2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给b棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力F的大小随时间t变化关系如图丙所示.求匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力.
某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电,在用户区再用降压器把电压降为220V供用户使用。已知输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:(1)升压变压器的输出电压.(2)输电线路上的电压损失.(3) 降压器原、副线圈的匝数比.
如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中,求:(1)通过电阻R的电荷量q.(2)电阻R上产生的焦耳热Q.(3) 写出从图示位置开始计时通过电阻R上的瞬时电流的数学表达式.
一匀磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速为v,方向沿x正方向。后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30°,P到O的距离为L,如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。
如图所示,质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1 m,小杯通过最高点的速度为4 m/s,g取10 m/s2,求:①在最高点时,绳的拉力?②在最高点时水对小杯底的压力?③为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少?