核聚变反应需要几百万度以上的高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内(否则不可能发生核反应),通常采用磁约束的方法(托卡马克装置).如图所示,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内.设环状磁场的内半径为R1,外半径为R2,磁场的磁感强度为B,若被束缚带电粒子的比荷为q/m,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度.求:(1)粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度.(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度.
如图所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为+2×10-8C的电荷从a移到b时,电场力做功4×10-6J,求: (1)a、b两点的电势差; (2)匀强电场的场强大小; (3)a、c两点的电势差。
有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A。求: (1)电动机的内阻多大? (2)电动机正常工作时的发热功率多大? (3)正常工作时,电动机每分钟所做的机械功多大?
如图所示的电路中,电路消耗的总功率P总=" 40" W,电阻R1 = 4Ω,R2 = 6Ω,电源内阻r = 0.6Ω,电源的效率η=94%,求: (1)电源的输出功率P和电源的热功率P热; (2)流过电源的电流I和路端电压U; (3)ab两点间的电压Uba; (4)电阻R3的值; (5)电源的电动势E。
如图所示,有一电子(电荷量为e,质量为m)经电压U0加速后,进入两块间距为d,电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场, 求:(1)金属板AB的长度L; (2)电子穿出电场时的动能Ek。
如图所示,质量为m=10g,电量为q=10-4C的带正电小球用长为L=0.3m的绝缘细线系于O点放在匀强电场中,静止时悬线与竖直方向夹角θ=60°。求: (1)匀强电场的电场强度E; (2)若通过外力做功将带电小球缓慢拉至竖直方向的最低点并使悬线拉紧,而小球最终处于静止状态,问外力需做多少功?