轻杆长,以一端为圆心,在竖直面内做圆周运动,杆另一端固定一个质量的小球,小球通过最高点时速率,已知重力加速度为。求此时小球对杆的作用力大小及方向。
如图所示,在平面坐标系xOy内,第二三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外,一带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场,不计粒子重力,求:(1)电场强度与磁感应强度大小之比。(2)粒子在磁场与电场中运动时间之比。
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2,问:(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?(3)力F的功率P是多少?
如图,一个轮形的发电机模型,处于磁感强度为B的匀强磁场中作匀速转动,轮轴通过圆心O且与磁场方向平行,轮半径是L.转动的角速度是ω,外电路连接一只平行板电容器,两板水平放置.板间距离是d,板间有一个质量m的带负电的微粒恰好处于平衡,则:(1)发电机转轮是逆时针转动还是顺时针转动?(2)带电微粒的电量是多大?
如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×l0-5C、qC=+2.0×l0-5C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为。现给A施加一平行于斜面向上的拉力F,使A在斜面上做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0,拉力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去拉力F。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2。求:(1)未施加拉力F时物块B、C间的距离;(2)t0时间内A上滑的距离(3)t0时间内库仑力做的功;(4)拉力F对A物块做的总功。
如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L="0.4" m,两板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5kg,电荷量q=+l×10-8C。(g=10m/s2)求:(1)微粒入射速度v0为多少? (2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?