如图所示,粗糙、绝缘的直轨道固定在水平桌面上,端与桌面边缘对齐,是轨道上一点,过点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小,方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体电荷量是,质量,与轨道间动摩擦因数,从点由静止开始向右运动,经过到达点,到达点时速度是,到达空间点时速度与竖直方向的夹角为,且。在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力作用,大小与的速率的关系如表所示。视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取,求:
(1)小物体从开始运动至速率为所用的时间;
(2)小物体从运动至的过程,电场力做的功。
一个质量为带电量为
的小球,每次均以初速度
水平向右抛出,抛出点距离水平地面的高度为
,不计空气阻力,重力加速度为
,求:
(1)若在小球所在空间加一个匀强电场,发现小球水平抛出后做匀速直线运动,则电场强度的大小和方向?
(2)若在此空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场,发现小球抛出后最终落地且其运动的水平位移为,求磁感应强度
的大小?
如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,左端接有R=0.8Ω的电阻R,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放置一根质量m=0.2Kg、电阻r=0.2Ω的金属金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数为=0.5,现用一恒力F=3N的力使棒从静止开始沿导轨运动(棒始终与导轨接触良好且垂直),经过一段时间棒获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g=10m/s2)问:
(1)棒ab达到的稳定速度是多大?
(2)从开始到速度稳定时,电阻R产生的热量是多少?
均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,水平放置的框架宽度L=0.4m,框架电阻不计。金属棒电阻R=0.8Ω,定值电阻R1=2Ω, R2=3Ω,当金属棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左匀速运动时,
(1)金属棒ab两端的电压
(2)电阻R1的热功率
在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图所示,已知电容C="30" μF,回路的长和宽分别为="5" cm,
="8" cm,磁感应强度随时间均匀增加,磁场变化率为5×10-2 T/s.
(1)电容器上下两极板中哪个板带正电
(2)电容器的带电量q.