如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长的绝缘细线,线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球,电荷量为q。现对两板充电,使得两板间形成一竖直向上的匀强电场,匀强电场的大小为
。求:
(1)小球静止时,细线的拉力大小
(2)现给小球以速度,要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,小球在整个圆周运动中的最小速度多大?
(3)小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动,当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,设此时其水平速度大小为,小球恰好从平行金属板的边界飞出,求平行金属板的长度L。
如图所示,面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面.磁感强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF.线圈A的电阻不计.求:
(1)闭合S后,通过R2的电流强度大小.
(2)闭合S一段时间后电容C上所带的电荷量。
如图所示,质量为m电荷量为q的带电粒子,重力不计,由静止开始经两板间电压为U的加速电场加速,又经磁感应强度为B的匀强磁场偏转后落到图中D点,求:
(1)A、D间的距离;
(2)粒子在磁场中运动的时间t
如图所示,在地面附近,坐标系xOy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E,一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,沿着与水平方向成α=30°角的方向斜向下做直线运动,进入x>0的区域,要使油滴进入x>0区域后能在竖直平面内匀速圆周运动,需在x>0的区域内加一个匀强电场,若带电油滴做圆周运动时通过x轴上的N点,且,求:
(1)油滴运动速率;
(2)在x>0空间内所加电场的场强大小和方向;
(3)油滴从x轴上的M点开始到达x轴上的N点所用的时间.
如图所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd,其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边,图中虚线MN为磁场的左边界。线框在恒力作用下向右运动,其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好做匀速运动,求:
(1)线框刚进入磁场时ab边产生的感应电动势的大小为E ;
(2)在线框进入磁场的过程中a、b两点的电势差;
(3)在线框进入磁场的过程中恒力所做的功。
面积S = 0.2m2、n = 100匝的圆形线圈,处在如图所示的磁场内,磁感应强度随时间t变化的规律是B = 0.02t,R = 3Ω,C = 30μF,线圈电阻r = 1Ω,求:
(1)通过R的电流大小和方向
(2)电容器的电荷量.