在xoy平面内,直线OP与y轴的夹角=45o。第一、第二象限内存在大小相等,方向分别为竖直向下和水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×105N/C ;在x轴下方有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,如图所示。现有一带正电的粒子从直线OP上某点A(-L, L)处静止释放。设粒子的比荷
,粒子重力不计。求:
(1)当L=2cm时,粒子进入磁场时与x轴交点的横坐标
(2)当L=2cm时,粒子进入磁场时速度的大小和方向
(3)如果在直线OP上各点释放许多个上述带电粒子(粒子间的相互作用力不计),试证明各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线(提示:写出圆心点坐标x、y的函数关系)
半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m.金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.
(1)若棒以v0=5m/s的速率,在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬时(如图),MN中的电动势和流过灯L1的电流.
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环以
为轴向上翻转90o后,磁场开始随时间均匀变化,其变化率为
,求L1的功率.
如图所示,矩形线框的质量m=0.016kg,长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离磁场区域高h1=5m处自由下落,刚入匀强磁场时,由于磁场力作用,线框正好作匀速运动.
(1)求磁场的磁感应强度;
(2) 如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t=0.15s,求磁场区域的高度h2.
发电机输出功率为100 kW,输出电压是250 V,用户需要的电压是220 V,输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%。
求:在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.
如图所示,EF为绝缘水平面,0点左侧是粗糙的,右侧是光滑的,一轻质绝缘弹簧右端固定在墙壁上,左端与静止在0点、质量为m的不带电小物块A连接,弹簧处于原长状态.质量为2m,电荷量为q的带电物块B,在水平向右、电场强度为E的匀强电场作用下由C处从静止开始向右运动,B运动到0点时与物块A相碰(设碰撞时间极短,碰撞过程中无电荷量损失,A、B不粘连),碰后它们以碰前B速度的2/3一起向右运动,当它们运动到D点时撤去电场.已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为0.2Eq物块B和A均可视为质点,弹簧的形变始终在弹性限度内,且EO=5L,OD="L." 求:
(1)撤去电场后弹簧的最大弹性势能;
(2)返回运动的过程中,物块B由O点向左运动直到静止所用的时间。
如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角,BD为半径R=4m的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,在B点,轨道AB
与圆弧形轨道BD相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处一质量m=lkg的小球由静止滑下,经过B、C点后从D点斜抛出去,最后落在地面上的S点时的速度大小
=8m/s,已知A点距地面的高度 H=10m,B点距地面的高度h=
5m,设以MDN为分界线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域,g取10m/s2,cos
=0.6,求:
(1)小球经过B点的速度为多大?
(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力?
(3)设小球从D点抛出后,受到的阻力与其瞬时速度方向始终相反,则小球从D点至S点的过程中,阻力
所做的功为多少?