如图所示,一个质量为m=1.2×10-3kg的小球带电荷量为q=3.0×10-5C的正电,用长度L=1.0m的细线悬挂于固定点O上,此装置置于水平向右的匀强电场中,场强的大小E=3.0×102N/C,现将带电小球拉至O点右侧,使悬线伸直并保持水平,然后由静止释放小球。(g取10m/s2)(1)求小球运动到最低点时的动能?(2)求小球运动到最低点时绳的拉力为多大?
如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T.将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m.已知g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求: (1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小; (2)金属棒达到cd处的速度大小; (3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量.
如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05m.电压为10V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0=0.1T,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里.图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向里.一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出.已知速度的偏向角,不计离子重力.求: (1)离子速度v的大小; (2)离子的比荷; (3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.
如图所示,在水平面内固定一光滑“U”型导轨,导轨间距L=1m,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场,导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω,定值电阻R=0.2Ω,其余电阻忽略不计.求: (1)回路中产生的感应电动势; (2)R上消耗的电功率; (3)若在导体棒上施加一外力F,使导体棒保持匀速直线运动,求力F的大小和方向.
如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以点电荷+Q为圆心的某一个圆周交于B、C两点,质量为m,带电荷量为﹣q的小环从A点由静止下滑,已知q《Q,AB=BC=h,小环到达B点时,速度为,求: (1)小环由A到B过程中,电场力对小环做的功; (2)A、C两点间的电势差UAC等于多少; (3)小环到达C点时的速度大小.
竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示,请问: (1)小球带电荷量是多少? (2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?