如图13-4-10所示,在真空中,半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为d=6L0,板长为L=12L0,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上. 给M、N板加上电压U0,其变化情况如图13-4-11所示.有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子,从M、N板右侧沿板的中心线,在t=0或t=T/4时刻以速率v向左射入M、N之间,粒子在M、N板的左侧刚好以平行于M、N板的速度射出.若上述粒子经磁场后又均能平行于M、N极板返回电场,而电场变化的周期T未知,求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件.(不计粒子重力)
某物体在地面上受到的重力为160 N,将它置于宇宙飞船中,当宇宙飞船以a=
的加速度加速上升时,在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90 N,试求此时宇宙飞船
离地面的距离是多少?(已知地球半径R=6.4×103 km,g="10" m/s2)
如图所示,质量M=10kg的木楔静止于粗糙水平地面上,木楔与地面间的动摩擦因数,在木楔的倾角为
的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这个过程中木楔处于静止状态.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(取g=10m/s2).
在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图a所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff 随拉力F的变化图像,如图b所示.已知木块质量为0.78kg.取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数.
(2)若木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀变速直线运动,如图c所示.拉力大小应为多大?
(3)在(2)中力作用2s后撤去拉力F,求运动过程中摩擦力对木块做的功.
实验室中大量实验表明,通过某一金属氧化物制成的棒中的电流I遵循I=kU3的规律(式中U表示棒两端的电势差,k=0.02A/V3),现将该棒与遵从欧姆定律的电阻器串联在一起后,接在一个内阻可忽略、电动势为6.0V的电源上。
(1)当电路中的电流为0.16A,则串联的电阻器阻值R1为多少?
(2)当棒上消耗的电功率是电阻R2上消耗电功率的2倍,则串联的电阻器阻值R2为多少?
如图所示,一个质量m =2.0×10-11kg、电荷量q = 1.0×10-5C、重力忽略不计的带电微粒,从静止开始经电压U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V.已测得偏转电场的极板长L=20cm,两板间距d =cm.
(1)微粒进入偏转电场时的速率是多少?
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ是多大?
(3)若偏转电场右侧的匀强磁场的磁感应强度B=3.14T,则微粒在磁场中运动的时间是多少?