如图所示,在一个由x轴和曲线为边界包围的空间中存在匀强磁场,曲线方程为(单位:m)(
)。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为
。有一ab边与x轴重合的正方形金属线框在水平拉力F作用下以1.0m/s速度水平向右匀速运动,线框边长为0.4m,线框电阻为0.1
,试求:
(1)在线框通过磁场区域的过程中,拉力F的最大瞬时功率是多少?
(2)在下面坐标图中画出线框产生的电流随时间变化图象(取方向为电流正方向)。
(3)线框经过磁场区域的整个过程,拉力F做多少功?
如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力在竖直方向的分力与重力大小相等、方向相反,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹经过A点,设小球在运动过程中电荷量不变,重力加速度为g.求:
(1)小球到达B点的速度大小;
(2)小球受到的电场力的大小和方向;
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω。将滑动变阻器的滑片放置在某一位置,闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的微粒从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间,微粒恰能到达A板。若微粒带电荷量为q=1×10-5C,质量为m=2×10-5kg,不考虑空气阻力(取g=10m/s2).则此时:
(1)金属板A、B之间的电压UAB是多少?
(2)滑动变阻器接入电路的阻值RP为多大?
(3)电源的输出功率是多大?
如图所示,是用直流电动机提升重物的装置,重物质量m=50kg,电源电动势E=110V,内电阻r1=1Ω,电动机的内电阻r2=4Ω。阻力不计。当匀速提升重物时,电路中电流强度I=5A。取g=10m/s2.试求:
(1)电源的总功率和输出功率;
(2)重物上升的速度.
如图所示,平行板间电压为U,板间距离为d,板长为L1,一带电粒子质量为m,电荷量为q,以初速度v0垂直于场强方向射入电场中,离开电场后沿直线打在荧光屏上,荧光屏到平行板右端的距离为L2,不计粒子重力.求:
(1)粒子在电场中运动的时间t1;
(2)板间场强E和粒子在电场中运动的加速度a;
(3)粒子在电场中偏转分位移y;
(4)粒子离开电场后经多长时间t2打到荧光屏上?
如图所示,水平放置的平行板电容器,两极板相距5mm,电容为2μF,当将其充电到两板电势差为100V时,一个质量为1.0×10-4g的带负电尘埃正好在两极板中间静止(g取10m/s2).求:
(1)这时电容器的带电荷量为多少库仑?
(2)电容器上极板带何种电荷?
(3)该尘埃带电荷量为多少?