(10分) 一质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v从O点沿y轴正方向射入一个磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,同时进入场强为E、方向沿与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,通过了b点正下方的c点,如图所示,粒子的重力不计,试求:
(1)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(2)c点到b点的距离。
如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于Y轴向下,在X轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸而向外。有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于X轴射入电场。质点到达X轴上A点时,速度方向于X轴的夹角为,A点与原点0的距离为d.接着,质点进入磁场,并垂直丁OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角也为φ.
求:(1)粒子在磁场中运动速度的大小:
(2)匀强电场的场强大小。
水平放置的两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨,左端接有电阻R=9Ω,以及电键S和电压表.大小为B=5T的匀强磁场垂直导轨平面向下,如图所示。垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab,棒与导轨良好接触.现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动,试求:
(1)电键S闭合前、后电压表的示数;
(2)闭合电键S,外力移动棒的机械功率.
质量为m,带电量为+q的小球,从足够长的倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,若带电小球下滑后某时刻对斜面的压力恰好为零,求小球从开始至此过程中沿斜面下滑的距离。
如图所示,有1、2、3三个质量均为m = 1kg的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H = 5.75m,物体1与长板2之间的动摩擦因数μ = 0.2。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v = 4m/s的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下。(取g=10m/s2)
求:(1)长板2开始运动时的加速度大小;
(2)长板2的长度L0;
(3)当物体3落地时,物体1在长板2的位置。
如图所示,倾角为θ的固定斜面上有一质量为m的物体,物体与斜面的动摩擦因数为μ,当受一水平推力F作用时,求:为使物体匀速上滑则F应为多大?