如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右作直线运动。小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示随时间周期性变化的、垂直纸面向里的磁场,设且为未知量。求:
(1)场强E的大小;
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性画出此时小球运动一个周期的轨迹。
空间有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0从A点沿圆的半径AO射入磁场,从B点沿半径OB方向离开磁场,形成如图所示的轨迹,已知∠AOB=θ=120°,不计粒子的重力。求:
(1)该圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小和方向,
(2)该粒子从A运动到B的时间。
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L="0.4" m,一端连接R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。把电阻r=1Ω的导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v="5" m/s。求:
(1)感应电流I和导体棒两端的电压U;
(2)拉力F的大小;
(3)拉力F的功率
(4)电路中产生的热功率
如图所示,在一个范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中,用绝缘细线将金属棒吊起,使其呈水平状态. 已知金属棒长L=0.1m,质量m=0.05kg,棒中通有I=10A的向右的电流,取g =10m/s2.
(1)若磁场的磁感应强度B=0.2T,求此时金属棒受到的安培力F的大小;
(2)若细线拉力恰好为零,求磁场的磁感应强度B的大小.
一台国产XQB30—13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表.试根据表中提供的数据计算:
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流强度是多大?
(2)如洗衣、脱水的累计时间为36min,则洗衣机耗电多少度(kW·h)?
真空中有两个点电荷,相距30cm,它们的电荷量分别是+2.0×10-9C和-4.0×10-9C,问:(1)这两个电荷的相互作用力是引力还是斥力?
(2)这两个电荷的相互作用力多大?