如图所示,在距水平地面h= 0.8m的虚线上方,有方向垂点纸面、水平向内的匀强磁场,正方形线框abcd的边长l=0.2m,质量m= 0.1kg,电阻R=0.08Ω。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连线框,另一端连一质量M=0.2kg的物体A。开始时线框的cd边倒好书地面接触,各段绳都处于伸直状态。将A从如图位置由静止释放,一段时间后线框ab边刚进入磁场时恰好做匀速运动,当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地,同时将轻绳剪断,线框在磁场中继续上升一段时间后开始下落,最后落至地面。整个过程线框没有转动,线框平面始终处于纸面内,取g=10m/s2.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)线框从开始运动到最高点经历的时间;
(3)线框落地时的速度大小。
如图所示,在 xOy 平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外,磁感应强度为 B 的匀强磁场,在第四象限内存在方向沿-y 方向、电场强度为 E的匀强电场.从 y 轴上坐标为(0,a)的 P 点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y 方向成30º-150º角,且在 xOy 平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到 x 轴上,然后进入第四象限内的正交电磁场区.已知带电粒子电量为+q,质量为 m,粒子重力不计.
(1)所有通过第一象限磁场区的粒子中,求粒子经历的最短时间与最长时间的比值;
(2)求粒子打到 x 轴上的范围;
(3)从 x 轴上 x =" a" 点射入第四象限的粒子穿过正交电磁场后从 y 轴上 y =-b 的 Q 点射出电磁场,求该粒子射出电磁场时的速度大小.
如图所示,水平放置的圆盘上,在其边缘 C 点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为 R =" 1" m,在圆盘直径 CD 的正上方,与 CD 平行放置一条水平滑道 AB ,滑道右端 B 与圆盘圆心 O 在同一竖直线上,且 B 点距离圆盘圆心的竖直高度 h = 1.25 m,在滑道左端静止放置质量为 m = 0.4 kg的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为 μ = 0.2,现用力 F =" 4" N的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度 ω =" 2π" rad/s,绕通过圆心 O 的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块一段时间后撤掉,最终物块由B 点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内.重力加速度取10m/s2.
(1)若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度;
(2)求拉力作用的最短时间.
如图,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。试问:
①a与b球碰前瞬间的速度多大?
②a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)
如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形图,波的传播速度v = 2m/s,试求:
①x =" 4" m处质点的振动函数表达式
② x =" 5" m处质点在0~4.5s内通过的路程s。
如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的有界匀强电场,其宽度d = 2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q =-3.2×10‑19C的带电粒子从P点以速度v = 4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),
不计粒子重力。求:
⑴带电粒子在磁场中运动的半径和时间;
⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
⑶若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。