在光滑水平面上有一质量m=1.0×10—3kg、电量q=1.0×10—10C的带正电小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角系坐标系oxy,现突然加一沿X轴负方向、场强大小E=2.0×106V/m的匀强电场,使小球开始运动,经过2.0s,所加电场突然变为沿y轴负方向,场强大小仍为E=2.0×106V/m的匀强电场,再经过2.0s,所加电场又突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经2.0s,速率变为零,求此电场的大小及方向及速度变为零时小球的位置坐标。
如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1)电源的电动势和内阻.
(2)定值电阻R2的阻值.
(3)滑动变阻器的最大阻值.
(4)上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
如图所示,是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,长度
,夹角为
,且单位长度的电阻均为
,导轨处于磁感应强度大小为
,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,
是一根金属杆,长度大于
,电阻忽略不计。现
在外力作用下以速度
在
上匀速滑行,始终与导轨接触良好,并且与
确定的直线保持平行。求:(1)在导轨上滑行过程中
受安培力
与滑行位移
的关系表达式并画出
图象;(2)滑行全过程中构成回路所产生的焦耳热
和通过
点截面的电量
。
如图,静止于处的正离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从
点垂直
进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为
,其所在处场强为
、方向如图所示。离子质量为
、电荷量为
,
,
,离子重力不计。求:(1)加速电场的电压
;(2)若离子恰好能打在
点上,求矩形区域
内匀强电场场强
的值;(3)若撤去矩形区域
内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在
上,求磁场磁感应强度
的取值范围。
两平行金属光滑导轨间的距离,导轨所在平面与水平面之间的夹角为
,在导轨所在的空间内分布着磁感应强度大小
、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,导轨的一端接有水平放置的线圈,内阻
,面积为
,匝数
匝。已知线圈平面内有垂直平面向上的磁场
以
的变化率均匀减小,现将一质量
kg、内阻
的导体棒
垂直导轨放置,与导轨接触良好,开关S接通后撤去外力导体棒能保持静止,重力加速度
。(
,
)求:
(1)线圈上产生的电动势大小;
(2)通过定值电阻的电流大小.
如图所示,如量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态.PA与竖直方向的夹角37°,PB沿水平方向.质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)轻绳PB拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.