如图所示,空间存在垂直纸面向里的两个匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,磁场Ⅰ宽为L,两磁场间的无场区域为Ⅱ,宽也为L,磁场Ⅲ宽度足够大。区域中两条平行直光滑金属导轨间距为l,不计导轨电阻,两导体棒ab、cd的质量均为m,电阻均为r。ab棒静止在磁场Ⅰ中的左边界处,cd棒静止在磁场Ⅲ中的左边界处,对ab棒施加一个瞬时冲量,ab棒以速度v1开始向右运动。
(1)求ab棒开始运动时的加速度大小;
(2)ab棒在区域Ⅰ运动过程中,cd棒获得的最大速度为v2,求ab棒通过区域Ⅱ的时间;
(3)若ab棒在尚未离开区域Ⅱ之前,cd棒已停止运动,求:ab棒在区域Ⅱ运动过程中产生的焦耳热。
如图所示,在Y轴右边,有一方向垂直于XOY平面向里的匀强磁场,直线x=d为其右边界,磁感应强度为B;在Y轴的左边为一沿+Y方向的匀强电场,直线x=-d为其左边界,电场强度为E。两个带正电的相同的粒子以同样的速率从O点分别沿X轴正方向和负方向射入磁场和电场,当它们离开磁场和电场时,速度方向均发生了θ角的偏转,不计粒子的重力,试求粒子从O点射入时速度的大小
一探测器在X行星表面附近做科学研究。第一步,关闭探测器所有动力让其围绕行星做“近地(近X星)”匀速圆周运动,测得运行速度为。第二步,探测器着陆,在探测器内研究小球在竖直平面内的圆周运动,如图,绳长为L,小球质量为m、半径不计。已知,万有引力常量为G,X行星的半径为R。行星本身自传的影响和空间的各种阻力都可以忽略不计。求:
(1)X行星表面附近的重力加速度和X行星的平均密度。
(2)第二步科学研究中,若小球恰好可以做圆周运动,求在最低点绳子中的张力T
绝缘材料制成的圆柱形细管质量为4m、带电荷量为+q、管长为h,管底封闭且水平,由于空间有竖直向上的匀强电场,它刚好能竖直静止。现从其管口无初速释放一个绝缘的、不带电的、质量为m的小球(直径小于管的内径,可以视为质点),不计空气对小球和细管的作用力,在小球和细管的运动或碰撞过程中,不会改变各自的带电情况,已知重力加速度为g,问:
(1)电场强度E多大?
(2)小球第一次与管底碰撞前瞬间的速度多大?
(3)小球与管底的碰撞为弹性碰撞(机械能不变)且碰撞时间可忽略,小球第二次与管底碰前瞬间的速度多大?
如图所示,倾角为的斜面处于竖直向下的匀强电场中,在斜面上某点以初速度
水平抛出一个质量为m的带正电小球,小球在电场中受到的电场力与小球所受的重力相等,地球表面重力加速度为g,设斜面足够长.问:小球经多长时间落到斜面?
在如图6—5—9所示在轮B上固定一同轴小轮A,轮B通过皮带带动轮C,皮带和两轮之间没有滑动,A、B、C三轮的半径依次为r1、r2和r3。绕在A轮上的绳子,一端固定在A轮边缘上,另一端系有重物P,当重物P以速率v匀速下落时,C轮转动的角速度为多少?