用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T,方向如图所示的匀强磁场中,将小球拉到与悬点等高处由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动,当球第一次摆到低点时,悬线的张力恰好为零(重力加速度g=10m/s2)(1)小球带何种电荷?电量为多少?(2)小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力多大?
如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,一电子从磁场做边界垂直射入,当其从右边界穿出时速度方向与入射方向的夹角为30°,已知的质量m,电量为e,不计电子的重力,求: (1)电子的在磁场中的运动的半径; (2)电子入射速度的大小; (3)电子穿过磁场的时间。
如图所示,质量为0.2kg的物体带正电,其电量为,从板间为0.3m光滑的四分之一圆弧滑轨上端A点由静止下滑到底端B点,然后继续沿水平面滑动,物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.4,整个装置处于E=的竖直向下的匀强电场中,(g取)求: (1)物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道压力的大小; (2)物体在水平面上滑行的最大距离。
如图甲,真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板P、Q,两板间加上如图乙最大值为U0的周期性变化的电压,在Q板右侧某个区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场。在紧靠P板处有一粒子源A,自t=0开始连续释放初速不计的粒子,经一段时间从Q板小孔O射入磁场,然后射出磁场,射出时所有粒子的速度方向均竖直向上。已知电场变化周期,粒子质量为m,电荷量为+q,不计粒子重力及相互间的作用力。求: (1)t=0时刻释放的粒子在P、Q间运动的时间; (2)粒子射入磁场时的最大速率和最小速率; (3)有界磁场区域的最小面积。
如图甲所示,两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上,两球均可视为点电荷,其中A球固定,带电量QA=2×10﹣4C,B球的质量为m=0.1kg.以A为坐标原点,沿杆向上建立直线坐标系,B球的总势能随位置x的变化规律如图中曲线Ⅰ所示,直线Ⅱ为曲线I的渐近线.图中M点离A点距离为6米.(g取10m/s2,静电力恒量k=9.0×109N•m2/C2.) (1)求杆与水平面的夹角θ; (2)求B球的带电量QB; (3)求M点电势φM; (4)若B球以Ek0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动,求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度.
如图所示电路中,电源内阻r=2Ω,电动机内电阻R=1Ω,当S1闭合,S2断开时,电源电功率P=80W,电源的输出功率P0=72W,当S1和S2均闭合时,电动机正常工作,流过定值电阻R0的电流I0=1.5A。求: (1)电源电动势E和定值电阻R0 (2)电动机正常工作时输出功率P出