如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d="4" mm,A板带正电,两极板间的电势差为120V,若它的电容为3μF,且P到A板距离为1mm.求:
(1) 电容器的带电量;
(2) 一个电子在P点具有的电势能;
(3) 一个电子从P点由静止出发到A板获得的动能.
小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化,如图9所示.发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω.
求:(1)一个周期内,线圈发热产生的热量;
(2)线圈从中性面起转动半周的过程中,流过R的电量.
如图8所示,直线MN的上侧有垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁场的上边界与MN平行,磁感应强度为B. 质量为m,带电量为-q的粒子以速度v从MN上的p点射入磁场,入射方向与MN间夹角为θ.沿MN方向磁场范围足够大,要使粒子能从MN上的某点射出磁场,磁场上边界到下边界MN的距离至少应为多大?
如图所示,有一磁感强度B=0.5T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长10cm,质量为0.1kg,电阻为0.1Ω,框架电阻及摩擦不计,取g=10m/s2.求:
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率.
如图所示,3条平行导轨MN、CD.EF在同一平面内,MN与CD相距为d1=8.3cm,CD与EF相距为d2=20.0cm,导轨及导体杆的电阻忽略不计,M、E间连接电阻R1=10Ω,N、D间连接电阻R2=20Ω.导体杆ab横跨在3条导轨上,与三条导轨都接触良好,杆的a端到与EF接触的b点间的距离l=40.0cm.空间充满匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,方向如图示.
(1)若导体杆在匀强磁场中匀速向右运动,速度大小为v=4.0m/s,求通过电阻R1、R2的电流大小.
(2)若导体杆以b为轴,在导轨所在的平面内沿顺时针方向转动90°角(导轨MN和CD都足够长),求这过程中电流方向向下的通过电阻R1、R2的电荷量的大小.
如图所示,金属杆ab放在两水平放置的长直平行金属导轨上,导轨电阻不计,导轨间的宽度为1.0m,其间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,现用导线与插入电解槽中的两惰性电极C,D相连,回路的总电阻为2Ω,电解液为500mL的CuSO4溶液,现对棒施加一大小为3N的水平恒力,棒恰好开始运动,最后达到稳定状态,从棒开始运动到棒达到稳定状态的过程中,C,D中的某电极增重3.2mg.(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积的变化)
(1)写出电极D的反应式;
(2)写出电解CuSO4溶液的化学方程式;
(3)棒达到稳定状态时的速度为多大?
(4)ab棒刚达到稳定速度时,溶液中氢离子浓度约为多少?
(5)从棒开始运动到达到稳定过程中,棒ab移动的距离?