如图(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为R1和R2的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差为U常量,R1=R0,R2=3R0,一电荷量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力。
(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出,求粒子在A点的初速度v0的大小 (2)若撤去电场,如图19(b),已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间 (3)在图(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为v3,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
质量为m=0.02kg的通电细杆ab长L=0.3m,置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上且与导轨垂直。导轨的宽度d=0.2m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示。现调节滑动变阻器的触头,求:为了使杆ab静止不动,通过ab杆的电流范围是多少?
如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求: (1)匀强电场的电场强度E的大小。 (2)粒子从电场射出时速度v的大小。 (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
如图所示电路图,电源的电动势为E=20V,内阻为r=7.0Ω,滑动变阻器的最大阻值为15Ω,定值电阻R0=3Ω。 (1)当R为何值时,电源的输出功率最大?最大值为多少? (2)当R为何值时, R消耗的功率最大?最大值为多少?
如图,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。求: (1)两点电荷间的库仑力大小。 (2)C点的电场强度的大小和方向。
如图所示,离地面足够高处有一竖直空管,管长为=0.2m,M、N为空管的上、下两端,以恒定的速度向下做匀速直线运动,同时在空管N点下端距离d=0.25m有一小球开始做自由落体运动,取g=10m/s2,求: (1)若经过t1=0.2s,小球与N点等高,求空管的速度大小v0; (2)若经过t2=0.5s,小球在空管内部,求空管的速度大小v0应满足什么条件; (3)为了使小球在空管内部运动的时间最长,求v0的大小,并求出这个最长时间.