如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。AC端连有电阻值为R的电阻。若将一质量M,垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。今用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BD端s处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端。(金属棒、导轨的电阻均不计)求:
(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?
细长的截面均匀的U形玻璃管,两端都开口,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱,若气体温度是27℃时,空气柱在U形管的左侧,A、B两点之间,长为15cm,如图所示(图中标注长度的单位是cm)。若保持气体的温度不变,从左侧开口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,管内的空气柱长为多少?为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间。可以向U形管内再注入一些水银,且改变气体的温度。求从左右哪一侧注入多长的水银柱?气体的温度变为多少?大气压强相当于75cm水银柱产生的压强。
空间探测器从行星旁绕过,由于行星的作用,可以使探测器的运动速率增大,这种现象被称为“弹弓效应”。在航天技术中,“弹弓效应”是用来增大人造小天体运动速率的一种有效方法。1989年10月发射的伽利略探测器就曾利用这种效应。土星的质量M=5.67×1026kg ,以相对太阳的轨道速率u0="9.6" km/s 运行;伽利略空间探测器的质量为m="150" kg ,相对于太阳迎向土星的速率为v0="10.4" km/s ,由于“弹弓效应”探测器绕过土星后,沿与原来速度相反的方向离去,求它离开土星后相对于太阳的速率。
象限存在着垂直于纸面向里的匀强磁场.
在第Ⅲ象限电子枪中的灯丝加热逸出的电子(初速度为0)经加速电场U加速后进入粒子
速度选择器,(速度选择器中磁感应强度与第Ⅱ象限的磁感应强度相同均为B,电场强度大
小为)沿直线运动后在x轴上的
(
)点以一定的速度垂直于x轴射入第Ⅱ象限的
磁场偏转,然后经过y轴上的某点,与
轴方向成60°角垂直电场
方向进入电场,经过y轴上的c点(
)。已知电子的电量为e,质量为m(不计重力),加速电场的电压为U
。求:
(1)经加速电场U加速后进入粒子速度选择
器时,电子的速度大小?
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小?
(3)速度选择器的电场强度E的大小?
(4)I、Ⅳ象限中匀强电场的电场强度E的大小?
(1)小球释放后,第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力;
(2)小球释放后,第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力。
如图3-2-8所示,一质量为0.4kg足够长且粗细均匀的绝缘细管置于水平地面上,细管内表面粗糙,外表面光滑;有一质量为0.1kg、电量为0.1C的带正电小球沿管以水平向右的速度进入管内,细管内径略大于小球直径,已知细管所在位置有水平方向垂直于管向里的匀强磁场,磁感强度为1T(g=10m/s2)当细管固定不动时,在(乙图)中画出小球在管中运动初速度和最终稳定的速度的关系图象.取水平向右为正方向.
若细管不固定,带电小球以20m/s的初速度进入管内,且整个运动过程中细管没有离开地面,则系统最终产生的内能为多少?