如图所示,在半径为R的圆形边界内存在竖直向上的匀强电场,电场强度E=1×106T。以圆心为坐标原点建立直角坐标系,在坐标原点分别以竖直向上、竖直向下,水平向左、水平向右同时抛出四个带正电的小球,小球的电荷量q=8×10-12C,质量m=1×10-6kg,它们的初速度大小均为v0=4m/s,忽略空气阻力,重力加速度g="10m/" s2。则:(1)当R=m时,水平向右抛出的小球经过多少时间到达圆形边界?(2)试证明,在四个小球都未到达圆形边界前,能用一个圆将四个小球连起来。并写出圆心的坐标。
有一方向如图的匀强电场和匀强磁场共存的场区,宽度d=8 cm,一带电粒子(不计重力)沿垂直电场线和磁感线方向射入场区后,恰可做直线运动,若撤去磁场,带电粒子穿过场区后向下侧移了y1="3.2" cm.若撤去电场,求带电粒子穿过场区后的侧移量y2?
一个边长为a=1m的正方形线圈,总电阻为 R="0.1" Ω,当线圈以v =" 2" m/s的速度通过磁感强度B =" 0.5" T的匀强磁场区域时,线圈平面总保持与磁场垂直.若磁场的宽度b>1 m,如图所示,求线圈通过磁场后释放多少焦耳的热量?
如图所示,导体杆ab质量为m,电阻为R,放在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电池内阻不计.问:导体光滑时E为多大能使导体杆静止在导轨上?
如图(a)所示,两根足够长的平行光滑导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角为α,导轨电阻不计,整个导轨放在垂直导轨平面向上的匀强磁场中。长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m。两金属导轨的上端与右端的电路连接,R是阻值可调的电阻箱,其最大值远大于金属棒的电阻值。将金属棒由静止释放,当R取不同的值时,金属棒沿导轨下滑会达到不同的最大速度vm,其对应的关系图像如图(b)所示,图中v0、R0为已知,重力加速度取g。请完成下列问题:(1)匀强磁场的磁感应强度为多少?(2)金属棒的电阻值为多少?(3)当R=R0时,由静止释放金属棒,在金属棒加速运动的整个过程中,通过R的电量为q,求在这个过程中R上产生的热量为多少?(4)R取不同值时,R的电功率的最大值不同。有同学认为,当R= R0时R的功率会达到最大。如果你认为这种说法是正确的,请予以证明,并求出R的最大功率;如果你认为这种说法是错误的,请通过定量计算说明理由。
带有等量异种电荷的两块水平金属板M、N正对放置,相距为d(d远小于两板的长和宽),一个带正电的油滴A恰好能悬浮在两板正中央,如图所示。A的质量为m,所带电荷量为q。在A正上方距离M板d处,有另一质量也为m的带电油滴B由静止释放,可穿过M板上的小孔进入两板间,若能与油滴A相碰,会结合成一个油滴,结合后的瞬间该油滴的速度为碰前油滴B速度的一半,方向竖直向下。整个装置放在真空环境中,不计油滴B和A间的库仑力以及金属板的厚度,为使油滴B能与油滴A相碰且结合后不会与金属板N接触,重力加速度取g,求:(1)金属板M、N间的电压U的大小;(2)油滴B带何种电荷?请简要说明理由;(3)油滴B所带电荷量的范围。