如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=100g,电阻为R=0.20Ω。开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm。将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2,
求:(1) 线圈下边缘刚进入磁场时,线圈产生电流的大小和方向;
(2)线圈进入磁场过程中产生的电热Q。
如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做匀速直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场. 电场强度大小为E,方向竖直向上. 当粒子穿出电场时速度大小变为原来的
倍. 已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计. 粒子进入磁场前的速度与水平方向成
60°角. 试解答:
(1)粒子带什么电?
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?
(3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大?
(14分)宇航员在一行星上以10m/s的初速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,不计阻力,经2.5s后落回手中,已知该星球半径为7220km。
(1)该星球表面的重力加速度
多大?
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能
(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量)。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
如图所示,劲度系数为k1的轻弹簧固定在一质量为m的物块上,劲度系数为k2的轻弹簧竖直固定在桌面上,上端连着物块,现将弹簧k1的上端A缓慢向上提,当提到下端弹簧的弹力大小恰好第一次等于23mg时,求A点上提高度.
三个相同的支座分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c在同一水平面上,a的重心位于球心,b、c的重心位于球心的正上方和正下方,如图3-2-14所示.三球皆静止,试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的.
图3-2-14
如图3-2-1所示,一球体静止于一水平面与一侧壁之间,不计任何摩擦,判断侧壁对球体有无弹力.
图3-2-1