用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T。现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106 m / s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q=1.6×10-19C,质量m=3.2×10-27kg。求:
(1) 粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大?
(2) 粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
重为40 N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ = 0.4,若用斜向上的推力F =" 50" N支撑住物体,物体处于静止状态,如图9所示。这时物体受到的摩擦力是多少牛?要使物体匀速下滑,推力的方向不变,则大小应变为多大?(sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8)
从车站开出的汽车,做匀加速运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即刹车做匀减速运动至停车,从启动到停止运动总共历时20s,总共行进了60m。
求:(1)汽车的最大速度;
(2)汽车在匀加速运动的加速度;
(3)汽车刹车阶段的位移。
在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图17所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度
多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m,电阻均为R,其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=mg拉细杆a,达到匀速运动时,杆b恰好静止在圆环上某处,试求:
(1)杆a做匀速运动时,回路中的感应电流I;
(2)杆a做匀速运动时的速度v;
(3)杆b静止的位置距圆环最低点的高度h。
如图(a)所示的螺线管的匝数n=1500,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R1=10Ω,R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化,方向水平向右。计算R1上消耗的电功率。