(12)如图所示,同一竖直线上的A、B两点,固定有等量的异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,△ABC为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R,现把质量为m、带电荷量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v0.已知静电力常量为k,现取D为电势零点,求:(1)小球在C点受到的电场力的大小和方向;(2)在等量异种点电荷的电场中,M点的电势φM.
如图所示,在xOy坐标系中,两平行金属板如图放置,OD与x轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2m,板间距离d=1m,紧靠极板右侧有一荧光屏。两金属板间电压UAO变化规律如图所示,变化周期为T=2×10-3s,U0=103V,t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以平行于AB边v0=1000m/s的速度射入板间,粒子电量q=1×10-5C,质量m=1×10-7kg。不计粒子所受重力。求: (1)粒子在板间运动的时间; (2)粒子打到荧光屏上的纵坐标; (3)粒子打到屏上的动能。
如图所示,在倾角为37°的固定金属导轨上,放置一个长L=0.4m、质量m=0.3kg的导体棒,导体棒垂直导轨且接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源,电阻R=2.5Ω,其余电阻不计,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现外加一与导体棒垂直的匀强磁场,(sin37°=0.6,cos37°=0.8 g=10m/s2)求: (1)使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,所加磁场的磁感应强度B的大小和方向; (2)使导体棒静止在斜面上,所加磁场的磁感应强度B的最小值和方向。
如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来。已知轨道光滑又绝缘,且小球所受的重力是它所受电场力的2倍,求: (1)A点在斜轨道上的高度h为多少? (2)小球运动到最低点时对轨道的压力为多少?
如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,闭合电键S后,标有“,”的灯泡恰能正常发光,电动机M的电阻R0=4Ω,求: (1)电源的输出功率P0; (2)10s内电动机产生的热量Q; (3)电动机的机械功率。
如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表,当电阻箱读数为R1=2 Ω时,电压表读数为U1=4 V;当电阻箱读数为R2=5 Ω时,电压表读数为U2=5 V.求: (1)电源的电动势E和内阻r; (2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?