如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置.两导轨间距为L,M、P 两点间接有阻值为R的电阻,面MPQN与水平面的夹角为θ.一根质量为m的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦求杆在下滑过程中可以达到的最大速度值;在杆加速下滑时,当杆的速度大小为时,求此时杆加速度的大小.
如图所示,相互平行的竖直分界面MN、PQ,相距L,将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区.Ⅰ、Ⅲ区有水平方向的匀强磁场,Ⅰ区的磁感应强度未知,Ⅲ区的磁感应强度为B;Ⅱ区有竖直方向的匀强电场(图中未画出).一个质量为m、电荷量为e的电子,自MN上的O点以初速度v0水平射入Ⅱ区,此时Ⅱ区的电场方向竖直向下,以后每当电子刚从Ⅲ区进入Ⅱ区或从Ⅰ区进入Ⅱ区时,电场突然反向,场强大小不变,这个电子总是经过O点且水平进入Ⅱ区.(不计电子重力)画出电子运动的轨迹图;求电子经过界面PQ上两点间的距离;若Ⅱ区的电场强度大小恒为E,求Ⅰ区的磁感应强度.
如图所示,半径为R的半圆形槽放在粗糙的水平地面上,槽内部光滑,其质量为M。匀强磁场与槽面垂直向内,将质量为m的带电小球自槽口A处由静止释放,小球到达槽最低点C时,恰好对槽无压力.整个过程中M对地始终静止,问: 小球第一次运动到C点时,速度大小为多少?小球在以后运动过程中,半圆形槽对地面的最大压力是多少?
如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面上水平放置一条L=0.2m长的导线PQ,两端以很软的导线通入,I=5A的电流,方向由P流向Q。当竖直方向有一个B=0.6T的匀强磁场时,PQ恰能静止, 求:导线PQ的重力的大小和该磁场的方向;若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且对斜面的压力最小,求该磁场的大小和方向;若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且磁感应强度最小,求该磁场的大小和方向。
如图所示电路中,电源电动势E=10 V,内电阻不计,电阻R1=14 Ω,R2=6.0 Ω,R3=2.0 Ω,R4=8.0 Ω,R5=10 Ω,电容器的电容C=2.0 μF.求:电容器所带的电量?说明电容器哪个极板带正电?若R1突然断路,将有多少电荷通过R5?
如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域及右侧匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向垂直纸面向外和向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。要求:定性画出粒子运动轨迹,并求出粒子在磁场中运动的轨道半径R;中间磁场区域的宽度d;带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。