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如图15所示,匀强电场方向与水平线间夹角θ=30°,斜向右上方,电场强度为E,质量为m的小球带负电,以初速度v0开始运动,初速度方向与电场方向一致.

图15

(1)若小球的带电荷量为q=mg/E,为使小球能做匀速直线 运动,应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何?

(2)若小球的带电荷量为q=2mg/E,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何?

(1)F1=mg,方向斜向右上与水平夹角60° 

(2)F2=方向斜向左上,与水平夹角60°?

解析:(1)欲使小球做匀速直线运动,必使其合外力为0.如图甲所示,设对小球施加的力F1与水平夹角为α,则?

F1·cosα=Eq·cosθ?

F1·sinα=Eq·sinθ+mg?

解得,α=60° F1=mg.?

(2)为使小球能做直线运动,则小球受的合力必和运动方向在一条直线上,故要求F2与mg的合力与Eq在一条直线上,如图乙所示,F2=mg·cos30°=方向斜向左上与水平夹角60°.?


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rad/s的角速度匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部20Ω的电阻R相接.求电键S合上后:
(1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式.
(2)电压表和电流表示数;电阻R上所消耗的电功率.
(3)如保持转子匀速转动,外力每分钟需要对转子所做的功.
(4)从计时开始,线圈转过
π
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的过程中,通过外电阻R的电量.

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(1)EF棒下滑过程中的最大速度.

(2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能(金属棒、导轨的电阻均不计

 

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