如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN,2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6。求
(1)1s时流过小灯泡的电流大小和方向;
(2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率;
(3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。
如图,在xoy平面内,I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向,在x轴的下方有匀强磁场,磁感强度大小为B,方向垂直于纸面
向里,今有一个质量为m,电量
为e的电子(不计重力),从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场。经电场偏转后,沿着与x轴正方向成4
5o进入磁场,并能返回到原出发点P.
(1)作出电子运动轨迹的示意图,并说明电子的运动情况
(2)P点离坐标原点的距离h.
(3)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点?
如图所示,质量为1.0g的带电小球,用长为的绳线悬挂在平行板电容器之间,两板电压为40V,板间距10cm,小球在A点处于平衡状态悬线和竖直方向夹角为37°.问:
(1)小球电量多少?是正电还是负电?
(2)若用轻细线BC把小球拉到θ=53°的点,此时CB保持水平,则BC受到的
拉力为多大?
(3)若把BC剪断,小球摆到最低点O时,悬线的拉力多大?
(4)小球在整个运动过程中,最大速度为多大?
在某电场中的P点,放一带电量q= -3.0×10-10C的检验电荷,测得该电荷受到的电场力大小为F =6.0×10-7N,方向水平向右。求:
(1)P点的场强大小和方向
(2)在P点放一带电量为q2=1.0×10-10C的检验电荷,求q2受到的电场力F2的大小和方向
(3)P点不放检验电荷时的场强大小和方向
如图所示,一个内壁光滑的环形塑料管竖直放置, ab为该环形塑料管水平直径,其长度为2 R ,ab及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,电场强度为E。现将一质量为m、带电荷量为+q的小球从管中a点由静止释放,球的直径略小于管的内径,已知qE=mg,求:
(1)小球第一次经过b点时的速度;
(2)小球第一次经过c点时对管壁的压力;
(3)小球第一次经过adb过程中对管道的最大压力。
如图所示,质量为M=4kg底座A上装有长杆,杆长为1.5m,杆上有质量为m=1kg的小环,当小环从底座底部以初速度v0=6m/s竖直向上飞起时,恰好能冲到长杆顶端,然后重新落回,小环在上升和下降过程中,受到长杆的摩擦力大小不变,在此过程中底座始终保持静止。(g=10m/s2)求:
(1)小环上升过程中的加速度;
(2)小环受到的摩擦力大小;
(3)小环在下降过程中,底座对地面的压力。