水平向上足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(如图12-2-21所示),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力大小时,相对应的匀速运动速度也会变化,
和F的关系如图12-2-22所示.(取重力加速度
)
(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)若,
,
;磁感应强度B为多大?
(3)由-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
如图甲所示,建立
坐标系,两平行极板
、
垂直于
轴且关于
轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于
平面向里。位于极板左侧的粒子源沿
轴间右连接发射质量为
、电量为
、速度相同、重力不计的带电粒子在
时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。
已知
=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在
时,刻经极板边缘射入磁场。上述
、
、
、
、
为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求电压
的大小。
(2)求
时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(3)何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间。
如图所示,某货场而将质量为 的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径 。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板 ,长度均为 =2 ,质量均为 ,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为 ,木板与地面间的动摩擦因数 。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取 =10 )
(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。
(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板
时,木板
开始滑动,求
应满足的条件。
(3)若
,求货物滑到木板
末端时的速度和在木板
上运动的时间。
如图所示,皮带传动装置与水平面夹角为30°,轮半径R= m,两轮轴心相距L=3.75m,A、B分别使传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑。一个质量为0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ= 。g取10m/s2。
(1)当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时,将小物块无初速地放在A点后,它运动至B点需多长时间?(计算中可取≈16,≈20)
(2)小物块相对于传送带运动时,会在传送带上留下痕迹。当传送带沿逆时针方向匀速运动时,小物块无初速地放在A点,运动至B点飞出。要想使小物块在传送带上留下的痕迹最长,传送带匀速运动的速度v2至少多大?
倾角为37°的斜面体靠在固定的竖直挡板P的一侧,一根轻绳跨过固定在斜面顶端的定滑轮,绳的一端与质量为mA=3kg的物块A连接,另一端与质量为mB=1kg的物块B连接。开始时,使A静止于斜面上,B悬空,如图所示。现释放A,A将在斜面上沿斜面匀加速下滑,求此过程中,挡板P对斜面体的作用力的大小。(所有接触面产生的摩擦均忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
如图所示,在x<0且y<0的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x>且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的P点,已知=l。不计带电粒子所受重力,求:
(1)带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间;
(2)匀强电场的场强大小。