如图所示,半径为 r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置,导轨端口所在平面刚好水平。在轨道左上方端口M、N 间接有阻值为R 的小电珠,整个轨道处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,两导轨间距为L,现有一质量为 m,电阻也是R 的金属棒ab 从MN 处由静止释放,经一定时间到达导轨最低点,此时速度为 v 。(1)求金属棒 ab 到达时,受到的安培力的大小和方向。(2)求金属棒 ab 从MN 到的过程中,小电珠上产生的热量。
足够长的平行金属导轨MN和PQ表面粗糙,与水平面间的夹角370,间距为1.0m,动摩擦因数为0.25。垂直于导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度为4.0T,PM间电阻8.0。质量为2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,其他电阻不计。用恒力沿导轨平面向下拉金属杆ab,由静止开始运动,8s末杆运动刚好达到最大速度为8m/s,这8s内金属杆的位移为48m,(g=10m/s2,cos370=0.8,sin370=0.6) 求: (1)金属杆速度为4.0m/s时的加速度大小。 (2)整个系统在8s内产生的热量。
如图所示,在光滑水平面上放有质量为M = 3kg的长木板,在长木板的左端放有m = 1kg的小物体,小物体大小可忽略不计。小物块以某一初速度匀减速运动。已知小物块与长木板表面动摩擦因数,当小物块运动了t = 2.5s时,长木板被地面装置锁定,假设长木板足够长(g=10m/s2) 求: (1)小物块刚滑上长木板时,长木板的加速度大小? (2)长木板被锁定时,小物块距长木板左端的距离?
(14分)水平放置的平行板电容器,板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中央水平射入的带电荷量为q的小球恰好做匀速直线运动。若使电容器电量增大一倍,则该带电小球由两板中央落到某一极板上所需时间为多少?(已知重力加速度g)
(12分)一束电子流经电压U加速后,在距两极板等距离处垂直进入水平平行板间的匀强电场,如右图所示,若两板间距离d,板长l,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个水平极板上最大能加多 大电压?
(12分)把带电荷量2×10-8 C的正点电荷从无限远处(0势面)移到电场中A点,要克服电场力做功8×10-6 J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10-6 J,求: (1)A点的电势; (2)A、B两点的电势差; (3)把2×10-5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.