两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示.A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且Q2=4Q1,另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )
A.Q3为负电荷,且放于A左方
B.Q3为负电荷,且放于B右方
C.Q3为正电荷,且放于A、B之间
D.Q3为正电荷,且放于B右方
关于电场,下列说法中正确的是( ).
A.在电场中a、b两点间移动电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷经过的路径上各点的场强一定为零
B.电场强度的方向一定与电势降落的方向一致
C.电场中,正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大
D.电场中电势为零的点,电场强度也一定为零
下列说法中,错误的是( )
A.磁感应强度B是反映磁场强弱的物理量
B.电流与电流,磁极与磁极,磁极与电流之间都是通过磁场发生作用力的
C.电热水器、电饭煲、电熨斗等都是利用电流的热效应来工作的
D.电场对放入其中的电荷一定有力的作用,磁场对放入其中的通电直导线也一定有力的作用
洛伦兹力演示仪可以演示电子在匀强磁场中的运动径迹。图甲为洛伦兹力演示仪实物图,图乙为结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈(励磁线圈),当通过励磁线圈的电流为 I 时,线圈之间产生沿线圈轴向、磁感应强度 B=kI (k=1×10-3T/A)的匀强磁场;半径 R=80mm 的圆球形玻璃泡内有电子枪,可通过加速电压 U 对初速度为零的电子加速并连续发射,电子刚好从球心 O 点正下方 40mm 处的 S 点沿水平向左射出。当励磁线圈的电流 I =1A,加速电压 U=160V 时,测得沿顺时针方向运动的电子流径迹直径 D=80mm。试问:
(1)励磁线圈的电流方向如何?为了使电子流径迹的半径增大,可采取哪些措施?
(2)由题中数据可求得电子的比荷 e/m 为多大?
(3)当励磁线圈的电流 I =0.7A 时,为使电子流形成完整的圆周运动,求加速电压的范围。
(4)若电子枪的加速电压可以在 0 到 250V 的范围内连续调节,且励磁线圈的电流从 0.5A 到 2A 的范围内连续调节。求玻璃泡上被电子击中范围的长度。
某课外小组为了研究“电瓶车下坡自发电”,设计了一模拟装置,其工作原理如图甲所示, MN、PQ 为水平放置的足够长平行光滑导轨,导轨间的距离 L 为0.5m,导轨左端连接一个阻值为 2Ω的电阻 R,将一根质量 m 为 0.4kg 的金属棒 cd 垂直地放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻 r 大小为 0.5Ω,导轨的电阻不计,整个装置放在方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。现对金属棒施加一水平向右的拉力 F,使棒从静止开始向右运动,当速度达到 1m/s 时,拉力的功率为 0.4w,从此刻开始计时(t=0)并保持拉力的功率恒定,经过 5.25s 的时间金属棒达到 2m/s 的稳定速度。试求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)从 t=0~5.25s 时间内电阻 R 上产生的焦耳热;
(3)求出从 t=0 计时开始后金属棒的最大加速度大小,并在乙图中粗略的画出此过程中F 随 t 变化的图象。
在游乐场中,有一种叫跳楼机的大型游戏机,示意图如下所示。世界上最高的跳楼机能把乘客带入高空 139m 的高度后,从静止开始坠下(假设不计空气阻力),达到 40m/s 的最高运行速度,匀速下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力做匀减速直线运动,加速度大小设定为一般人能较长时间承受的 2g(g 为重力加速度),到离地面 3m 高处速度刚好减为零,然后再让座椅缓慢下落到地,将游客送回地面(取 g=10m/s2)。设坐在跳楼机上的小新质量为,求:
(1)自由下落的高度是多少?
(2)下落过程中小新对座椅的最大压力多大?
(3)小新在前 136m 下落过程中对座椅压力所做的功?