如图所示,在匀强电场中建立直角坐标系xoy,y轴竖直向上,一质量为m、电荷量为+q的微粒从x轴上的M点射出,方向与x轴夹角为θ,微粒恰能以速度v做匀速直线运动,重力加速度为g。(1)求匀强电场场强E的大小及方向;(2)若再叠加一圆形边界的匀强磁场,使微粒能到达x轴上的N点,M、N两点关于原点o对称,,微粒运动轨迹也关于y轴对称。己知所叠加磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直xoy平面向外。求磁场区域的最小面积S及微粒从M运动到N的时间t。
水平放置的两块平金属板长L,两板间距d,两板间电压为U,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0,从两板中间射入,如图所示,已知电子质量为m,电量为e,求:(电子的重力不计) (1)电子偏离金属板时侧位移Y大小是多少? (2)电子飞出电场时的速度v1是多少? (3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若平金属板右端到屏的距离为s,求OP之长.
图中电阻R1=6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω,开始调至2Ω,电源电阻r=1Ω.当S闭合时,电源的总功率为16W,电源输出功率为12W.这时灯L正常发光.试求: (1)灯L的额定功率为多少? (2)S断开时,灯L的实际功率为多少? (3)要使L正常发光滑动变阻器的阻值应调至多大?
如图所示,某水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V.若输电线上损失的功率为5kW,不计变压器的损耗.求: (1)输电导线上输送的电流; (2)升压变压器的输出电压U2; (3)降压变压器的匝数比; (4)若改用10kV电压输电,则输电线上损失的功率是多大?
如图甲所示,长、宽分别为L1=0.1m、L2=0.2m的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为100匝,总电阻为1Ω,可绕其竖直中心轴O1O2转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R=9Ω相连.线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0=5×10﹣3 T、B1=1×10﹣2 T和t1=2×10﹣3S.在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω=200rad/s匀速转动.求: (1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小; (2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量; (3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量.
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止.取g="10m/s" 2,问: (1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何? (2)棒ab受到的力F多大? (3)当电流通过电路产生的焦耳热为Q=0.2J时,力F做的功W是多少?