为减少烟尘排放对空气的污染,某同学设计了一个如图所示的静电除尘器,该除尘器的上下底面是边长为L=0.20m的正方形金属板,前后面是绝缘的透明有机玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。使用时底面水平放置,两金属板连接到U=2000V的高压电源两极(下板接负极),于是在两金属板间产生一个匀强电场(忽略边缘效应)。均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右通过除尘器,已知每个颗粒带电荷量 q=+2.0×10-17C,质量m=1.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。在闭合开关后
(1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向;
(2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离;
(3)除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下,提高其除尘效率的方法。
滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力
垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角
时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k是一个常数,人和滑板的总质量为
,试求:(重力加速度为g,忽略空气阻力):
(1)水平牵引力的大小;
(2)滑板的速率;
一辆执勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过6s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的速度必须控制在90km/h以内。问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车之间的最大距离是多少?
(2)警车发动后至少经过多长时间才能追上货车?(保留3位有效数字)
如图所示,一个U形导体框架,其宽度L=1m,框架所在平面与水平面的夹用α=30°。其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度B=0.2T。今有一条形导体ab,其质量为m=0.5kg,有效电阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能无摩擦地滑动,求:
(1)由静止释放导体,导体ab下滑的最大速度vm;
(2)在最大速度vm时,在ab上释放的电功率。(g=10m/s2)。
一个共有10匝的闭合矩形线圈,总电阻为10Ω、面积为0.04m2,置于水平面上。若线框内的磁感强度在0.02s内,由垂直纸面向里,从1.6T均匀减少到零,再反向均匀增加到2.4T。则在此时间内,求线圈内导线中的感应电流大小。
如图所示,质量m=1kg的小球套在细斜杆上,斜杆与水平方向成a=30°角,球与杆之间的滑动摩擦因数m=
,球在竖直向上的拉力F=20N作用下沿杆向上滑动.(g=10m/s2). 
(1)在方框中画出小球的受力图.
(2)求球对杆的压力大小和方向.
(3)小球的加速度多大?