在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形线圈abcd,现在外力的作用下从静止开始向右运动,穿过固定不动的有界匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B,磁场区域的宽度大于线圈边长。测得线圈中产生的感应电动势ε的大小和运动时间变化关系如图。已知图像中三段时间分别为、
、
,且在
时间内外力为恒力。
(1)定性说明线圈在磁场中向右作何种运动?
(2)若线圈bc边刚进入磁场时测得线圈速度,bc两点间电压U,求
时间内,线圈中的平均感应电动势。
(3)若已知∶
∶
=2∶2∶1,则线框边长与磁场宽度比值为多少?
(4)若仅给线圈一个初速度v0使线圈自由向右滑入磁场,试画出线圈自bc边进入磁场开始,其后可能出现的图像。(只需要定性表现出速度的变化,除了初速度
外,不需要标出关键点的坐标)
如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B特斯拉,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源内装Ra(镭),
Ra放出某种射线后衰变成
Rn(氡),粒子可向各个方向射出.若A距磁场的左边界MN的距离OA="d" 时,从A点沿垂直OA向上射出的质量较小粒子,恰好使放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的该粒子,此时接收器位置距OA直线的距离也为d.由此可以推断出(取原子质量单位用m0表示,电子电量用e表示).
试写出Ra衰变的方程且确定射出的质量较小的粒子在磁场中的轨迹圆半径是多少?
射出的质量较小的粒子的速度为多少?
这一个静止镭核Ra衰变时亏损质量多大?
(提示:动量守恒定律在微观领域仍适用,系统增加机械能来自核能释放)
如图所示,A为一带有光滑斜面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=18kg小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=2.0kg的物体C由静止从轨道顶滑下,经过斜面与平面接触时没有能量损失,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动。若轨道顶端与底端水平面的高度差为0.8m,物体与小车板面间的动摩擦因数为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g="10" m·s-2)求:
(1)物体C下滑到斜面底端时的速度。物体滑上小车后与小车保持相对静止时的速度;从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间;
跳伞运动员从480 m的高空离开直升飞机,自由下落一段距离后达到最大速度则打开伞,设开伞后以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时速度刚好为零,求他下落的总时间及自由下落的距离.(g=10 m/s2)
某人造地球卫星沿圆轨道运行,轨道半径是r,周期是T。试根据这些量推导出计算地球质量M的表达式。(引力常量为G)
一物体在水平面内沿半径 R=" 0.20" m的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度V=0.2m/s,试求:(1)它的向心加速度为多少m/s2?(2)它的角速度为多少 rad/s?