如图所示,在带电荷量为+Q的固定点电荷形成的电场中,一个带﹣q的粒子沿着与两者连线垂直的方向,以速度v0射入,粒子只受点电荷+Q的作用力.关于粒子运动以下说法正确的是( )
A. 粒子的运动轨迹可能是抛物线
B. 粒子的加速度可能不变
C. 粒子的动能可能不变
D. 粒子的电势能一定不变
真空中一匀强电场中有一质量为0.01g,电荷量为﹣1×10﹣8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,取g=10m/s2,则( )
A. 场强方向水平向左 B. 场强的大小是1×103N/C
C. 场强的大小是1×107N/C D. 场强的方向竖直向下
如图所示,倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接.轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.
(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;
(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;
(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式.
如图甲所示,一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图乙所示。发电机线圈电阻r=4.0Ω,外电路中的电阻R=12Ω,灯泡L电阻RL=12Ω,不计其他电阻,交流电流表为理想电流表。求:
(1)线圈转动的角速度ω;
(2)交变电流表的读数;
(3)在1min内,电阻R产生的热量。
如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2kV高压输电,最后用户得到220V、9.5kW的电力,求:
(1)升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2;
(2)输电线路导线的总电阻R;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4.
如图,质量M=1kg的长木板静止在光滑的水平面上,有一个质量m=0.2kg的可看作质点的物体以V0=6m/s的水平初速度从木板的左端冲上木板,在木板上滑行了2m后与木板保持相对静止,求:
(1)木板最终获得的速度V;
(2)在此过程中产生的热量Q;