水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器.电容的计算公式是C=ε,其中ε=9.0×10-12 F·m-1,S表示两金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离.当某一键被按下时,d发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发出相应的信号.已知两金属片的正对面积为50 mm2,键未被按下时,两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF,电子线路就能发出相应的信号.那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离?
如图所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10 F,两极板间距离d=1.20×10-3 m,取g=10 m/s2,求:(1)该电容器所带电荷量.(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3 kg,恰在板间处于静止状态,则微粒带电荷量多少?带何种电荷?
如下图,A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板,一个质量m=10-4 kg,电荷量q=5×10-5 C的带正电粒子静止于两板的正中央,已知两板间距离为20 cm,g=10 m/s2,求:(1)两板间匀强电场的场强大小;(2)两板间的电势差;(3)若用某种方法将带电粒子的带电荷量减少一半,使带电粒子从两板正中央由静止开始运动,则经过多长时间粒子撞到板上.
如右图所示,在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中,A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°.把带电荷量为q=-1.5×10-8 C的点电荷由A点移到B点,克服电场力做了4.2×10-5 J的功.(1)试确定两板所带电荷Q1、Q2的电性;(2)若已知A点电势φA=800 V,|AB|=1 cm.试求B点电势φB和电场强度的大小和方向.
如右图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将1×10-6 C的负电荷由A点沿水平线移至B点,电场力做了2×10-6 J的功,A、B间的距离为2 cm.问:(1)匀强电场场强多大?方向如何?(2)A、B两点间的电势差多大?若B点电势为1 V,A点电势为多少?