如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强E=3×104N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=5×10-3kg的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角θ=60°(g取
).试求:
(1)小球的电性和电荷量;
(2)悬线的拉力;
(3)若小球静止时离右板d=5
×10-2 m,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板.(不计空气阻力)
如图甲所示,在
竖直平面内存在着与
轴平行的匀强电场(电场区域很大,图中未画出)。现垂直于
平面加一足够宽的磁场区域,规定磁场方向向外为正,磁感应强度变化如图乙所示,图中B0为已知量,
为未知量。一个质量为
,电荷量为
的带正电小球,从t=0时刻开始,以初速度
从坐标原点O处沿直线OP方向运动,已知小球在以后的运动中能垂直OP连线方向通过OP上坐标为(4L,3L)的D点,g取10m/s2。求:
(1)匀强电场场强的大小和方向;
(2)满足条件的
表达式;
(3)进一步的研究发现,小球通过D点后的运动具有周期性,则此运动的周期是多少?
在第十六届广州亚运会男篮决赛过程中,王治郅为了避免韩国队员的抢断,击地传球(篮球比赛运动员为了避免对方运动员对篮球的拦截,往往采取使篮球与地面发生一次碰撞反弹而传递给队友的传球方法)给队员刘炜。假设王治郅将篮球以
的速率从离地面高
处水平抛出,球与地面碰撞后水平方向的速度变为地面碰撞前水平速度的
,球与地面碰撞后竖直方向速度变为与地面碰撞前瞬间竖直方向速度的
,刘炜恰好在篮球的速度变为水平时接住篮球,篮球与地面碰撞作用的时间极短(可忽略不计),不计空气阻力,g取10m/s2,求:王治郅、刘炜传球所用的时间和王治郅抛球位置与刘炜接球位置之间的水平距离分别是多少?
如图所示,磁场的方向垂直于xy平面向里。磁感强度B沿y方向没有变化,沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10-4T,即
。有一个长L=20cm,宽h
=10cm的不变形的矩形金属线圈,以v=20cm/s的速度沿x方向运动。问:
(1)线圈中感应电动势E是多少?
(2)如果线圈电阻R=0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少?
(3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?
两金属杆ab和cd长均为l,电阻均为R,质量分别为M和m,M>m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。两金属杆都处在水平位置,如图所示。整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感强度为B。若金属杆ab正好匀速向下运动,求运动的速度。
如图所示, 套
在很长的绝缘直棒上的小球, 质量m="1.0×10-4kg," 带有q=4×10-4C正电, 小球在棒上可以滑动, 棒竖直放置, 匀强磁场为水平方向, B="0.5T," 小球与棒间的
动摩擦因数μ="0.2," 求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度. 取g="10m/s2," 设小球带电量不变.