如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T。一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:
(1)同路中的电流;
(2)金属棒在x=2m处的速度;
(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率。
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B板接地,它的极板长,两板间距离,现有一微粒质量,带电荷量,以一定初速度从两板中间平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处,取,试求: (1)带电粒子入射速度的大小 (2)现使电容器带上电荷,使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出,则带电后A板的电势为多少
如下图所示,在水平向右的匀强电场中,有一光滑绝缘导轨,导轨由水平部分和它连接的位于竖直平面的半圆环ABC构成,现距环最低点A为L的O处有一质量为m的带正电的小球,小球从静止开始沿水平轨道进入圆环,若小球所受电场力与其重力大小相等,圆环轨道的半径为R,则L必须满足什么条件才能使得小球在圆环上运动时不脱离圆环?
一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求: (1)匀强电场的电场强度的大小;(sin37°=0.6,cos37°=0.8), (2)小球经过最低点对丝线的拉力.
把一个电量为q=5×10-9 C的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点,电荷克服电场力做功WM=6.0×10-3 J,如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点,电荷克服电场力做功WN=3.6×10-3 J,已知点电荷质量是3.0×10-9 kg,取无穷远处为零电势点,求: (1)M、N点的电势是多少? (2)M、N点的电势差是多少?把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少? (3)如把点电荷从M点由静止释放,它能获得的最大速度是多少?
2012年8月10日,改装后的瓦良格号航空母舰(该舰被海军命名为辽宁舰,编号为16号)进行出海航行试验,中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为L=300m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5m/s2,飞机速度要达到v=60m/s才能安全起飞,求: (1)如果航空母舰静止,战斗机被弹射装置弹出后开始加速,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度v0至少是多大? (2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度v1至少多大?