如图12-63所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1 m,导轨左端连接一个R=2 Ω的电阻,将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动.试解答以下问题.
图12-63
(1)若施加的水平外力恒为F=8 N,则金属棒达到的稳定速度v1是多少?
(2)若施加的水平外力的功率恒为P=18 W,则金属棒达到的稳定速度v2是多少?
(3)若施加的水平外力的功率恒为P=18 W,则从金属棒开始运动到速度v3=2 m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6 J,则该过程所需的时间是多少?
图中画出了一个电场中的一簇互相平行等距的等势面,并标出各等势面电势的值,电场中A、B两点所处位置如图所示,它们之间的距离为5 cm,两点连线与等势面夹角为37°.一个电荷量为3×10-8 C的电荷正好平衡在此电场中,求此电荷重力.
如图所示,AB两点相距20 cm,E="200" V/m,AB与电场线夹角θ=60°,求AB两点间电势差.如取A点为零电势,求B点电势.
如图13-7-14所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×10-10 C的正电荷,由a点移到b点和由a点移到c点,电场力做功都是3.0×10-8 J.已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab="20" cm,∠a=37°,∠c=90°,求:
图13-7-14
(1)a、b两点的电势差Uab;
(2)匀强电场的场强大小和方向.
图13-7-12中A、B、C为平行纸面的匀强电场中的三个点,已知B点电势为零.现将一电荷量q=10-5 C的正点电荷由A点移到C点,电场力做功W1=8×10-5 J;将该电荷由C点移到B点,电场力做功W2=-2×10-5 J.
图13-7-12
(1)试求各点电势;
(2)画出场中电场线及等势面的分布情况.
如图13-7-10所示,两平行金属板相距10 cm,两板间加电压40 V,两板间有A、B、C三点,A距上板2 cm,B距下板2 cm.若把一个电荷量为3×10-4 C的负电荷沿路径ACB从A点移到B点,电场力做的功是多少?若把它从A点沿AB移到B点,电场力做的功是多少?若把它从A点沿ACBA路径又移回到A点,电场力做的功是多少?
图13-7-10