(10分)如图15所示,一根长L="2" m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A.B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,质量m=10-4 kg,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,求:
(1)小球运动过程中所受的摩擦力的大小;
(2)则小球从B点射出时的速度。(取g="10" m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)
同学家新买了一台双门电冰箱,冷藏室容积107L,冷冻室容积118L,假设室内气体为理想气体。
(1)若室内空气摩尔体积为22.5×10-3
m3/mol,在家中关闭冰箱密封门后,电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子?
(2)若室内温度为270C,大气压强为1×105Pa,关
闭冰箱密封门通电一段时间后,冷藏室温度降为60C,冷冻室温度降为-90C,此时冷藏室与冷冻室中空气压强差多大?
如图14甲所示,光滑的平行水平金属导轨
、
相距
,
在
点和
点间连接一个阻值为
的电阻,在两导轨间
矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为
的匀强磁场,磁感应强度为
。一质量为
、电阻为
、长度也刚好为
的导体棒
垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距
。现用一个水平向右的力
拉棒
,使它由静止开始运动,棒
离开磁场前已做匀速直线运动,棒
与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,
随
与初始位置的距离
变化的情况如图14乙,
已知。求:
(1)棒
离开磁场右边界时的速度;
(2)棒
通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)
满足什么条件时,棒
进入磁场后一直做匀速运动。
如图13所示,有一磁感强度
的水平匀强磁场,垂直放置一很长的金属框架,框架上有一导体
与框架边垂直且始终保持良好接触,由静止开始下滑。已知框架的宽度为
,质量为
,电阻为
,框架电阻不计,取
,求:
(1)
中电流的方向如何?
(2)导体
下落的最大速度;
(3)导体
在最大速度时的电功率。
(10分)如图12所示,在
轴上方有匀强磁场
,一个质量为
,带电量为
的的粒子,以速度
从
点以
角射入磁场,粒子重力不计,求:
(1)粒子在磁场中的运动时间.
(2)粒子离开磁场的位置.
如图所示,竖直放置的正对平行金属板长L,板间距离也为L,两板间有场强为E的匀强电场(电场仅限于两板之间),右极板的下端刚好处在一有界匀强磁场的边界(虚线所示)上,该边界与水平成45°夹角,边
界线以右有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为e的电子在左侧金属板的中点从静止开始,在电场力作用下加速向右运动,穿过右极板中心小孔后,进入匀强磁场。求:
(1)从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件,才能保证电子从磁场出来后,还能穿越平行金属板间的电场区域。