如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上,导轨间距 l="0.6" m,两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表,电阻r=2Ω的金属棒垂直 于导轨静止在AB处;右端用导线连接电阻R2,已知R1=2Ω,R2=1Ω,导轨及导线电阻 均不计.在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场,CE="0.2" m,磁感应强度随时间的变化 如图乙所示.开始时电压表有示数,当电压表示数变为零后,对金属棒施加一水平向右 的恒力F,使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值,金属棒在磁场运 动过程中电压表的示数始终保持不变.求:
(1)t="0.1" s时电压表的读数;
(2)恒力F的大小;
(3)从t=0时刻到金属棒运动出磁场过程中整个电路产生的热量.
如图所示,一条长为L的绝缘细线一端固定在O点,另一端拴有一个质量为m的带电小球,将它置于场强大小为E的水平方向的匀强电场中,当小球处在细线与竖直方向的夹角为α的A点时处于平衡状态,问:
(1)小球带何种电荷?所带电荷量为多少?
(2)在平衡位置以多大的速度vA释出小球,才能使之在电场中作竖直平面内的完整圆周运动?
一束初速度不计的电子流经加速电压U加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若平行板间距离d =1.0cm,板长L =5.0cm,电子的质量和电荷量大小分别为m和e,电子的重力不计,问:
(1)电子离开加速电场时的速度v是多少?
(2)要使电子能从平行板间飞出,两个极板间能加的最大电压Um与加速电压U之比是多少?
如图所示的电路中,电源的电动势E=10V,内阻可忽略不计,各电阻的阻值分别为R1=20Ω,R2=30Ω,滑动变阻器的最大阻值R=50Ω,电容器的电容C=20μF,则:
(1)合上电键S,将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时,电路稳定后电容器的上极板M带何种电荷?所带的电量为多少?
(2)电键S保持闭合,把滑动触头P缓慢地从最左端a点移到最右端b点的过程中,通过导线中D点的电荷量为多大?
(3)滑动触头P移到最右端b点后,断开电键S,电容器放电过程中流过R2的电荷量是多少?
如图所示电路中,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻RM=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时, 电压表的示数U1=3.0V,求:
(1)电源释放的总电功率P
(2)电动机将电能转化为机械能的机械功率PJ
(3)电源的输出功率P出。
如图所示,光滑绝缘水平面AB与倾角θ=37°,长L=5m的绝缘斜面BC在B处圆滑相连,在斜面的C处有一与斜面垂直的弹性绝缘挡板,质量m=0.5kg、所带电荷量q=5×10-5C的绝缘带电小滑块(可看做质点)置于斜面的中点D,整个空间存在水平向右的匀强电场,场强E=2×l05N/C,现让滑块以v0=12m/s的速度沿斜面向上运动。设滑块与挡板碰撞前后所带电荷量不变、速度大小不变,滑块和斜面间的动摩擦因数μ=0.1,(g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.8)求:
(1)滑块第一次与挡板碰撞时的速度大小;
(2)滑块第一次与挡板碰撞后能达到左端的最远点离B点的距离;
(3)滑块运动的总路程。