如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B ,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度V0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=600,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ= 2 OC ,
不计粒子的重力,求:
( l )粒子从P运动到Q所用的时间 t 。
( 2 )电场强度 E 的大小
( 3 )粒子到达Q点时的动能EkQ
如图所示,一质量为m=0.5kg,电荷量为q=+0.2C的小物块(可视为质点),放在离地面高度为h=5m的水平放置、厚度不计的绝缘圆盘边缘,并随圆盘一起绕中心转轴顺时针做匀速圆周运动,圆盘的角速度为ω=2rad/s,半径为r=1m,圆盘和小物块之间的动摩擦因数为μ=0.5。以圆盘左侧垂直于纸面的切面和过圆盘圆心O点与空间中A点的竖直平面为界(两平面平行),将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个空间区域,当小物块转动时,Ⅰ区域出现随时间均匀增大的电场E(图中未画出),电场方向是竖直方向。当E增大到E1时,小物块刚好从空间中的A点离开圆盘,且垂直于Ⅰ、Ⅱ区域边界进入Ⅱ区域,此时,Ⅱ区域和Ⅲ区域立即出现一竖直向上的匀强电场E2(图中未画出),E2=25N/C,且Ⅲ区域有一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为L=4m,g=10m/s2。求:
(1)E1的大小和方向;
(2)若小物块在磁场宽度范围内落地,则磁感应强度B的取值范围是多少?
(3)现将磁感应强度B取某一值,当小物块离开A后一小段时间,紧贴圆盘圆心O点下方以速度v0=m/s水平抛出一木制小球,最终两者在磁场宽度范围内的地面上相遇,则从小物块离开A点时开始计时,抛出木制小球的时刻t为多少?
如图所示,四条水平虚线等间距地分布在同一竖直面上,间距为h.在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同、方向水平向里的磁场,磁感应强度大小按B-t图变化(图中B0已知).现有一个长方形金属线框ABCD,质量为m,电阻为R,AB=CD=L,AD=BC=2h.用一轻质细线把线框ABCD竖直悬挂着,AB边恰好在Ⅰ区的正中央.t0(未知)时刻细线恰好松弛,之后立即剪断细线,当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动.(空气阻力不计,g=10m/s2)求:
(1)t0的值;
(2)线框AB边到达M2N2时的速率v;
(3)从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电能有多少?
)如图所示,两个质量均为4m的小球A和B由轻弹簧连接,置于光滑水平面上.一颗质量为m子弹,以水平速度v0射入A球,并在极短时间内嵌在其中.求:在运动过程中.
①什么时候弹簧的弹性势能最大,最大值是多少?
②A球的最小速度和B球的最大速度.
在如图所示的区域里,y轴左侧是匀强电场,场强E=4×105N/C,方向与y轴负方向夹角为30°.在y轴右方有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,现有质量为m=1.6×10-27kg的质子,以v0=2×105m/s的速度从x轴上的A点射出(A点与坐标原点O相距10cm),第一次沿x轴正方向射出;第二次沿x轴负方向射出.在匀强磁场中旋转后均垂直于电场方向进行电场,随后又进入磁场.求:
(1)质子先后两次进入电场前在磁场中运动的时间的比值;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)第一次进入电场后在电场中运动的时间。
如图,在光滑的倾角为θ的固定斜面上放一个劈形的物体A,其上表面水平,质量为M.物体B质量为m,B放在A的上面,先用手固定住A.
⑴若A的上表面粗糙,放手后,求AB相对静止一起沿斜面下滑, B对A的压力大小.
⑵若A的上表面光滑,求放手后的瞬间,B对A的压力大小.