如图所示,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B置于光滑绝缘的水平面上,A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,构成一个带电系统(它们均可视为质点,不计轻杆的质量,也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让小球A处在有界匀强电场区域MPNQ内。已知虚线MP位于细杆的中垂线上,虚线NQ与MP平行且间距足够长.匀强电场的电场强度大小为E,方向水平向右。释放带电系统,让它从静止开始运动,忽略带电系统运动过程中所产生的磁场影响。
求:(1)带电系统运动的最大速度为多少?
(2)带电系统运动过程中,B球电势能增加的最大值多少?
(3)带电系统回到初始位置所用时间为多少?
有一个边长为
,匝数为
匝的正方形闭合线圈处在磁场中,在
秒时间内穿过闭合线圈的磁场的磁感应强度B按如图的B-t图所示的规律变化。求:
(1)闭合线圈中的感应电动势多大?
(2)如果闭合线圈的总电阻是
,把一个电阻为
的电热器连接在它的两端,在
秒时间内通过电热器的电荷量多大?
如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg。求:
①右管内气柱的长度L2,
②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3.
如图所示,导热良好的薄壁气缸放在光滑水平面上,用横截面积为S=1.0×10-2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞杆的另一端固定在墙上.外界大气压强p0=1.0×105Pa。当环境温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10-3m3。
①当环境温度缓慢升高到87℃时,气缸移动了多少距离?
②如果环境温度保持在87℃,对气缸施加水平作用力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻r,外电路的电阻为R,a、b的中点和cd的中点的连线
恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度
绕轴
匀速转动,求:
(1).闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式;
(2).线圈从图示位置转过180o的过程中,流过电阻R的电荷量为;
(3).线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为。
某小型实验水电站输出功率是20 kW,输电线总电阻是6 Ω。
(1)若采用400 V输电,求输电线路损耗的功率。
(2)若改用4 000 V高压输电,用户端利用n1:n2=20:1的变压器降压,求用户得到的电压。