(16分)如图13所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10 m/s2)
如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,求: (1)小球的带电性质及其电量与质量的比值. (2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向. (3)小球从P经a至b时,共需时间为多少?
如图所示,一带电量为q=2×10-9c,质量为m=1.8×10-16kg的粒子,在直线上一点O沿30°角方向进入磁感强度为B的匀强磁场中,经历t=1.5×10-6 s后到达直线上另一点P。求: (1)粒子作圆周运动的周期T; (2)磁感强度B的大小; (3)若OP的距离为0.1m,则粒子的运动速度v多大?
两条光滑平行金属导轨间距d=1.0m,导轨两端分别接有R1=10Ω,R2=10Ω的电阻,磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外,如图所示,导轨上有一根电阻可以忽略的导体杆MN,当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时, (1)MN杆产生的感应电动势大小为多少? (2)MN杆所受的安培力的大小为多少? (3)通过电阻R1产生的发热功率为多少?
如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2 v匀速进入同一匀强磁场.求: (1)第一次与第二次线圈中最大电流之比; (2)第一次与第二次外力做功的最大功率之比。
如图所示,两块相同的金属板水平平行放置,两板的正对面相距30 cm,A、B两板分别跟电源的正负极相连,电源电压为60V,求: (1) 两板间电场的场强大小和方向? (2)若A板接地,则B板电势是多少? (3)若C点离A板10cm,D点离B板15 cm,则C、D两点间的电势差是多少?