如图甲所示,加速电场的加速电压为U0 =" 50" V,在它的右侧有水平正对放置的平行金属
板a、b构成的偏转电场,且此区间内还存在着垂直纸面方向的匀强磁场B0.已知金属板的
板长L = 0.1 m,板间距离d = 0.1 m,两板间的电势差uab随时间变化的规律如图乙所示.紧
贴金属板a、b的右侧存在半圆形的有界匀强磁场,磁感应强度B = 0.01 T,方向垂直纸面
向里,磁场的直径MN = 2R = 0.2 m即为其左边界,并与中线OO′垂直,且与金属板a的
右边缘重合于M点.两个比荷相同、均为q/m = 1×108 C/kg的带正电的粒子甲、乙先后由静
止开始经过加速电场后,再沿两金属板间的中线OO′ 方向射入平行板a、b所在的区域.不
计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒
子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变.
(1)若粒子甲由t = 0.05 s时飞入,恰能沿中线OO′ 方向通过平行金属板a、b正对的区域,试分析该区域的磁感应强度B0的大小和方向;
(2)若撤去平行金属板a、b正对区域的磁场,粒子乙恰能以最大动能飞入半圆形的磁场区域,试分析该粒子在该磁场中的运动时间.
如图所示,一质量m=5kg物体静止在水平地面上,在斜向上的恒力F拉动下,开始向右运动。已知力F=50N,物体与地面间动摩擦因数µ=0.4,力与水平方向的夹角
。(
,
,g=10m/s2)。
(1)求物体对地面的压力大小;
(2)求力作用5s时物体的速度大小;
(3)如果力F作用5s后撤去,则物体在从静止开始运动的15s内通过的位移是多大?
在倾角为37°的斜面上,从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球,小球落在B点。如图所示,求小球刚碰到斜面时的速度方向(可用速度与水平方向夹角的正切表示)、AB两点间的距离和小球在空中飞行的时间。(g=10m/s2)
小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,小球质量m=0.5kg,斜面倾角30°,悬线与竖直方向夹角为
30°,光滑斜面置于粗糙水平面上,整个装置处于静止状态。求悬线对小球拉力的大小。(g =10m/s2)
在如图所示的直角坐标系中,一、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,二、三象限存在沿y轴负方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为q的带点粒子从x轴负半轴上坐标为(-x , 0 )的位置出发开始运动,速度大小为v0,方向沿x轴正方向,粒子只受电场和磁场力的作用。若要粒子能够回到出发点,电场强度应为多大?粒子需多长时间回到出发点?
如图所示为水平面内的两条相互平行的光滑金属导轨,电阻可以忽略不计,轨道间距为l。导轨所处水平面内存在着竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。两导体杆a和b垂直于导轨放置,它们的质量分别为m和2m,电阻分别为r和2r。现给导体杆a一沿导轨方向的初速度v0,若两杆始终都只能沿导轨方向运动,且除匀强磁场外其他磁场不计,试求:当杆a的速度减为v0/2时
(1)两导体杆的加速度分别为多大?
(2)两杆上分别产生了多少焦耳热?
(3)已经有多少电量流过了杆a?两导体杆间距相比最初增加了多少?