如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,
,
。将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与△OAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。求:
(1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向。
如图平行带电金属板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102V/m,板间距离d=5cm,电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:
(1)C、D两点的电势各为多少?
(2)将点电荷q=2×10-2C从C点匀速移到D点时外力做了多少功?
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通以恒定电流10A,则
(1)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?
(2)安培力的最大功率为多大?(不计轨道摩擦)
如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置。若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B的质量为m,带电量为q,丝线与竖直方向的夹角为θ,A、B在同一水平线上,整个装置在真空中,求
(1)B球受到的库仑力F的大小
(2)A、B两球的距离r
赤道上的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5
×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长20m,通有从东向西的电流30A,问
(1)地磁场对这根导线的作用力有多大?
(2)方向如何?
如图所示,在距离水平地面h=0.8 m的虚线的上方,有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场,正方形线框abcd的边长l=0.2 m,质量m=0.1 kg,电阻R=0.08 Ω。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连线框,另一端连一质量M=0.2 kg的物体A。开始时线框的cd在地面上,各段绳都处于伸直状态,从如图所示的位置由静止释放物体A,一段时间后线框进入磁场运动,已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地,同时将轻绳剪断,线框继续上升一段时间后开始下落,最后落至地面。整个过程线框没有转动,线框平面始终处于纸面内,g取10 m/s2。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B?
(2)线框从开始运动至运动到最高点,用了多长时间?
(3)线框落地时的速度多大?