如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上,且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由a到b,图11乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止。
请在图11乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图;
求出磁场对导体棒的安培力的大小;
如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。
在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡(如右图所示,不计重力)
(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?
(2)试探电荷+q放在点c时,受力Fc的大小、方向如何?
(3)试探电荷+q放在点b时,受力Fb的大小、方向如何?
如下图所示,在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷,A带正电,B带负电,电荷量都是q,它们之间的距离为d.为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场.求:两电荷都处于静止状态时,A、B连线的中点处场强大小和方向.(已知静电力常数为k)
在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量
,质量
的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数
,沿x轴正方向给物块一个初速度
,如上图所示.(g取
)试求:
(1)物块向右运动的最大距离.
(2)物块最终停止的位置.
把一个电荷量为的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点,电荷克服电场力做功
,如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点,电荷克服电场力做功
.取无穷远处为零电势点,求:
(1)M、N点的电势是多少?
(2)M、N点的电势差是多少?把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少?
如右图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常数为G.
(1)求两星球做圆周运动的周期;
(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为
.已知地球和月球的质量分别为
和
.求
与
两者平方之比.(结果保留3位小数)