如图所示,半径为L1=2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1= T.长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω=
rad/s.通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中(连接a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的总阻值为4R),图中的平行板长度为L2=2m,宽度为d=2m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5m/s向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大.(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求:
(1)在0~4s内,平行板间的电势差UMN;
(2)带电粒子飞出电场时的速度;
(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度B2应满足的条件.
从电子枪射出初速度不计的电子束,如图所示,经电压U1=180V的加速电场加速后,从正中间平行进入金属板Y和Y′,电子束穿过两板后最终垂直打在荧光屏上的O点.若现在用一输出电压为U2=160V的稳压电源与金属板YY′连接,在YY′间产生匀强电场,使得电子束发生偏转.若取电子质量为m=9×10﹣31kg,带电量e=1.60×10﹣19C,YY′两板间距d=9.0cm,板长l=9.0cm,板的末端到荧光屏的距离L=13.5cm.整个装置处于真空中,不考虑重力的影响,试回答以下问题:
(1)电子束射入金属板YY′时速度v0;
(2)加上电压U2后电子束打到荧光屏上的位置到O点的距离y′;
(3)如果两金属板YY′间的距离d可以随意调节(保证电子束仍从两板正中间射入),其他条件都不变,试求电子束打到荧光屏上的位置到O点距离的取值范围.
如图示电路中,电阻R1=R2=6Ω,R3=4Ω,R4=3Ω。电源内阻r=2Ω。不计电压表和电流表的影响。S断开时,电压表的示数为2.25V。求:
(1)电源电动势E;
(2)S合上后,电流表的示数。
如图所示,A为电解槽(电能转化为化学能的装置),N为电炉子,恒定电压U=12V,电解槽内阻rA=2Ω,当K1闭合,K2断开时,电流表示数I1=6A;当K2闭合,K1断开时,电流表示数为I2=2A.不计电流表内阻,求:
(1)电炉子的电阻R及发热功率PR;
(2)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率P化。
如图所示,P是倾角为的光滑固定斜面。劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的固定挡板C上,另一端与质量
物块A相连接。细绳另一端系物体A上,细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮,另有一个不计质量的小挂钩,小挂钩不挂任何物体时,物体A处于静止状态,细绳与斜面平行。小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m物块B后,物体A沿斜面向上运动,斜面足够长,运动过程中物块B始终未接触地面。已知重力加速度为g=10m/s2
(1)求物块A刚开始运动时加速大小;
(2)设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大,求Q点到出发点距离及最大速
;
(3)把物块B质量变(n>0.5),小明同学认为,只要n足够大,就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时速度增大到
,你认为是否正确?如果正确,请说明理由,如果不正确,请求出A沿斜面上升到Q点位置时速度范围。
一长为L且不可伸长的绝缘细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m、带电量为q的小球,处于匀强电场中,开始时,将线在水平位置拉直,小球静止在A点,如图所示。释放小球,小球由静止开始向下摆动,当小球摆到B点时速度恰好为零。
(1)求匀强电场的场强大小;
(2)求小球速度最大时的位置及最大速度的大小。