如图所示,圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,在圆内区域Ⅰ()和圆外区域Ⅱ(
)分别存在两个磁场方向均垂直于
平面的匀强磁场;垂直于
平面放置了两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于
轴放置在
轴坐标为
的位置,荧光屏乙平行于
轴放置在
轴坐标为
的位置。现有一束质量为
、电荷量为
(
)、动能为
的粒子从坐标为(
,0)的
点沿
轴正方向射入区域Ⅰ,最终打在荧光屏甲上,出现坐标为(
,
)的亮点
。若撤去圆外磁场,粒子打在荧光屏甲上,出现坐标为(
,
)的亮点
。此时,若将荧光屏甲沿
轴负方向平移,则亮点的
轴坐标始终保持不变。(不计粒子重力影响)
(1)求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度、
的大小。
(2)求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度、
的大小和方向。
(3)若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从点沿
轴正方向射入区域Ⅰ的粒子束改为质量为
、电荷量为
、动能为
的粒子,求荧光屏上的亮点的位置。
(8分)一子弹击中木板的速度是600 m / s ,历时0.02 s 穿出木板,穿出木板时的速度为300 m/s ,则子弹穿过木板时的加速度大小和方向?
如左图所示,两根足够长的光滑直金属导轨、
平行放置在倾角为
的绝缘斜面上,两导轨间距为
。
、
两点间接有阻值为
的电阻。一根质量为
的均匀直金属杆
放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为
的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。用与导轨平行且向上的恒定拉力
作用在金属杆上,金属杆
沿导轨向上运动,最终将做匀速运动。当改变拉力
的大小时,相对应的匀速运动速度
也会改变,
和
的关系如右图所示。
(1)金属杆在匀速运动之前做作什么运动?
(2)若,
,
,取重力加速度
,试求磁感应强度
的大小及
角的正弦值
如下图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电量为q、质量为m的离子经过电压为U的电场加速后,从x上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场偏转并击中x轴上的C点。已知OA=OC=d。求:
(1)磁感强度B的大小.
(2)电场强度E的大小.
(3)离子从A到C运动的时间.
如图所示,在竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中,放置着一个宽度为L的金属框架,框架的右端接有电阻R.一根质量为m,电阻忽略不计的金属棒受到外力冲击后,以速度v沿框架向左运动.已知棒与框架间的摩擦系数为μ,在整个运动过程中,通过电阻R的电量为q,设框架足够长.求:(1)棒运动的最大距离;
(2)电阻R上产生的热量。
如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,
(1)求此时刻ab杆产生的感应电动势的大小;
(2)求此时刻ab杆的加速度的大小?
(3)ab杆所能达到的最大速度是多少?