半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。(1)写出E-r曲线下面积的单位;(2)已知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r2,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U;(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?
在真空中的O点放一点电荷Q =1.0×10-8C,直线MN过O点,OM =30cm,如图所示。若把电量为q =-2.0×10-9C的点电荷从M点移到N点,电势能增加了2.0×10-8J,取N点电势为零,静电力常量k =9.0×109 N·m2/C2。 求:(1)M点的电场强度大小;(2)M点的电势。
如图所示,电源的内电阻r =1Ω,定值电阻R=3Ω,小电动机绕组的电阻RM=0.5Ω。当开关S闭合后电路正常工作,电压表的读数U =5V,电流表的读数I =1A。求: (1)电源的电动势E; (2)电动机的输出功率P出.
如图所示,MN为3m宽的小沟,M点左侧1m处有一5m高的平台与半径为1.25m的圆弧底部相切,平台表面与圆轨道都光滑,一质量为3kg的B球静止在平台上.现让一小球A从圆弧左侧与圆心等高处静止释放,A球下滑至平台并与B球发生碰撞.A、B两球可视为质点,g=10m/s2.求: (1)A球到达圆弧底端时的速度; (2)如果碰后两球分别落在M与N点,则A球的可能质量.
如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为,导轨平面与水平面的夹角=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒垂直于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、电阻为r=R。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻RL=R,重力加速度为g。现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。求: (1)金属棒能达到的最大速度vm; (2)灯泡的额定功率PL; (3)金属棒达到最大速度的一半时的加速度a; (4)若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr。
在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,第Ⅰ、Ⅱ象限有方向垂直桌面的匀强磁场.第Ⅲ、Ⅳ象限有大小为E的匀强电场,方向与x轴成45°。现把一个质量为m,电量为q的正电荷从坐标为(0,-b)的M点处由静止释放,电荷以一定的速度第一次经x轴进入磁场区域。经过一段时间,从坐标原点O再次回到电场区域。求:(不计电荷的重力) (1)电荷第一次经x轴进入磁场时的速度; (2)磁感应强度的大小; (3)粒子从M到O运动时间。