25.(18分)
如图所示,在0≤x≤a、0≤y≤范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~90°范围内,已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一,求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的
(1)速度的大小; (2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦.
右下图为一示波管中的水平偏转极板,已知极板的长度为L,两板距离为d,所加偏转电压为U,且下板带正电;若一束电子以初速v0沿极板的中线进入偏转电场,最终电子从P点飞出。设电子的质量为m,电量为e ,不计电子的重力。试求电子在极板间运动的加速度大小;
电子通过极板发生的偏转距离y;
若规定图中的上极板电势为零,试求P点的电势。
如图所示电路,已知滑动变阻器R=2W(最大值为4W),定值电阻R0=6W,电源内阻r =1W,当K闭合时,电源功率P=16W,输出功率P出=12W,这时灯泡正常发光,求: 灯泡电阻RL
电源电动势e
断开K,并使灯泡正常发光R的电阻阻值应调至多大?
(14分)如图18(a)所示,质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始
向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k
表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=
10 m/s2)
图18
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)比例系数k.
(12分)为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在
一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验.质量为m=50 kg的甲同学站在体重
计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况,
并作出了如图17所示的图象,已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知
该大楼共19层.g取10 m/s2,求:
图17
(1)电梯启动和制动的加速度大小.
(2)电梯上升的总高度及该大楼的层高.
(10分)如图16所示,斜面体质量为M,倾角为θ,与水平面间的动
摩擦因数为μ,用细绳竖直悬挂一质量为m的小球静止在光滑斜面
上,当烧断绳的瞬间,至少以多大的水平向右的力由静止拉动斜面
体,小球才能做自由落体运动到地面?