如图甲所示,静电除尘装置中有一长为、宽为、高为的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距可以改变收集频率。当时为81%(即离下板081范围内的尘埃能够被收集)。
不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
(1)求收集效率为100%时,两板间距的最大值为;
(2)求收集率与两板间距的函数干系;
(3)若单位体积内的尘埃数为,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系,并绘出图线。
如图所示,,两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2,当大小为F=5N水平拉力作用在物体A上时,求物体A的加速度。(忽略滑轮的质量以及滑轮和绳的,取
)
一小汽车由静止开始匀加速启动,加速度a=2.5m/s2,其最大速度为Vm=3m/s,试求它在t=5s内发生的位移。
一静止的带电粒子电荷量为q、质量为m(不计重力),从P点经电场强度为E的匀强电场加速。运动了距离L之后经A点进入右边的有界磁场B1,穿过B1后再进入空间足够大的磁场B2,B1和B2的磁感应强度大小均为B,方向相反,如图所示。若带电粒子能按某一路径再由点A回电场并回到出发点P,而重复前述过程(虚线为相反方向的磁场分界面,并不表示有什么障碍物),求:
(1)粒子经过A点的速度大小;
(2)磁场B1的宽度d为多大;
(3)粒子在B1和B2两个磁场中的运动时间之比?
如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=0.2m,R是连接在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是棒的v-t图象,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图象的渐进线,小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W,此后保持功率不变。除R外,其余部分电阻均不计,g=10m/s2,求:
(1)ab在0~12s内的加速度大小;
(2)ab与导轨间的动摩擦因数;
(3)电阻R的阻值;
(4)若t=17s时,导体棒ab达到最大速度,从0~17s内的位移为100m,求12~17s内,R上产生的热量。
如图1所示,匝数200匝的圆形线圈,面积为50cm2,放在匀强磁场中,线圈平面始终与磁场方向垂直,并设磁场方向垂直纸面向里时,磁感应强度为正。线圈的电阻为0.5Ω,外接电阻R=1.5Ω。当穿过线圈的磁场按图2所示的规律变化时,求:
(1)作出线圈中感应电流i 随时间t变化的图象(以逆时针方向为正)(不必写计算过程)
(2)由图象计算通过电阻R的电流的有效值。