关于点电荷与库仑定律,下列说法中正确的是:( )
A、点电荷一定是带电量很小的电荷
B、点电荷是一种物理模型,质子直接作为点电荷处理
C、当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞
D、当两个点电荷之间的距离r→0时,库仑定律的公式就不适用了
下列叙述正确的是( )
A、起电的实质是改变原来物质结构,产生新电荷
B、元电荷是指带电量为1.6×10-19C的电子或质子
C、库仑测定了电子所带电量的值,为了纪念他,所以电量单位是库伦
D、在任何情况下,只要系统与外界没有电荷交换,电荷的代数和就不变
如图所示,在xoy平面内,有一个圆形区域的直径AB与x轴重合,圆心O′的坐标为(2a,0),其半径为a,该区域内无磁场.在y轴和直线x=3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场.不计粒子重力.
(1)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,且粒子不经过圆形区域就能到达B点,求粒子的初速度大小v1;
(2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,在磁场中运动的时间为,且粒子也能到达B点,求粒子的初速度大小v2;
(3)若粒子的初速度方向与y轴垂直,且粒子从O′点第一次经过x轴,求粒子的最小初速度vm.
如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP⊥MN.导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.MP接有电阻R.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0.将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻也为R,其余电阻均不计.现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动,金属棒运动过程中始终与MP平行.当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd 到MP的距离为三s.已知重力加速度为g,求:
(1)金属棒达到的稳定速度;
(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,写出磁感应强度B随时间t变化的关系式.
有一台内阻为1Ω的太阳能发电机,供给一个学校的用电,如图所示,升压变压器匝数比为1:4,降压变压器的匝数比为4:1,输电线的总电阻R=4Ω,全校共22个班,每班有“220V 40W”灯6盏,若要保证全部电灯正常发光,则
(1)发电机的输出功率应是多大;
(2)发电机的电动势多大.
如图所示,圆形线圈共100匝、直径d=0.2m,线圈电阻r=0.1Ω,在匀强磁场中绕过直径的轴OO′顺时针(从上往下看)匀速转动,轴OO′和磁场的方向垂直,磁感应强度的大小T,角速度ω=300rad/s,外电路电阻R=9Ω,交流电表为理想电压表,请回答下列问题:
(1)在图示时刻,圆形线圈中感应电流的方向如何;
(2)写出从图示时刻线圈感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转一圈外力做功多少;
(4)交流电压表示数;
(5)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多少.