如图所示,在无限长的竖直边界AC和DE间,上、下部分分别充满方向垂直于拟〕EC平面向外的匀强磁场,上部分区域的磁感应强度大小为B0,OF为上、下磁场的水平分界线.质量为m、带电荷量为十q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射人上方磁场区域,经OF上的Q点第一次进人下方磁场区域,Q与O点的距离为3a.不考虑粒子重力.
(1)求粒子射人时的速度大小;
(2)要使粒子不从AC边界飞出,求下方磁场区域的磁感应强度应满足的条件;
(3)若下方区域的磁感应强度B=3B。,粒子最终垂直DE边界飞出,求边界DE与AC间距离的可能值.
如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“4V,12W”字样,电动机线圈的电阻.若灯泡恰能正常发光,则:
(1)工作时通过电动机的电流是多少?
(2)电动机工作时转化为机械能的功率?
(3)整个电路消耗的电功率?
如图所示,A是一个质量为kg表面绝缘的薄板,薄板静止在光滑的水平面上,在薄板左端放置一质量为
kg带电量为
C的绝缘物块,在薄板上方有一水平电场,可以通过外接装置控制其大小及方向.接通装置先产生一个方向水平向右,大小
V/m的电场,薄板和物块开始运动,作用时间2s后,改变电场,电场大小变为
V/m,方向向左,电场作用一段时间后,关闭电场,薄板正好到达目的地,且薄板和物块的速度都恰好为零. 已知薄板与物块间的动摩擦因数
=0.1,(薄板不带电,物块体积大小不计,g取10m/s2)求:
(1)在电场E1作用下物块和薄板的加速度各为多大;
(2)电场E2作用的时间;
(3)从薄板和物块开始运动到薄板和物块的速度恰好为零过程中电场力做功为多少。
如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为S1=12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,离界面PS的距离为S2 =9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2,粒子重力忽略不计)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?
(2)到达PS界面时离D点多远?
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6 V,电源内阻r=1 Ω,电阻R=3 Ω,重物质量m=0.10 kg,当将重物固定时,电压表的示数为5 V,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5 V,求:
(1)电动机线圈的电阻R1
(2)电动机以稳定的速度匀速提升重物时,消耗的电功率
(3)重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦,g取10 m/s2).
一条平直的电场线上有A、B、C三点,把m=2×10-9kg,q= -2×10-9C的粒子从A点移到B点,电场力做1.5×10-7J的正功,再把该电荷从B点移到C点,电场力做功-4×10-7J,求:
(1)粒子从A点移到C点的电势能变化
(2)电势差UAB
(3)C点的电势(以A点的电势为零)