(13分)如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究,已知物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果m=
,求:
⑴物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值;
⑵系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力.
如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?穿透磁场的时间是多少?
一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示,在动脉血管上下两侧分别安装电极并加有磁场.设血管直径是2.0 mm,磁场的磁感应强度为0.080 T,电压表测出的电压为0.10 mV,求血流速度的大小。
如图所示,电子电量为
C,质量为
,在O点以水平速度
沿极板中心飞入平行板电容器,已知两极板间距为
,板长为
,电子恰好从上极板的边缘飞出,进入垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为
,区域足够大,电子在磁场力的作用下又恰好从下极板边缘进入电场,并在进入电场瞬间改变极板电性,电压大小不变,(电子重力不计)求:
(1)电子第一次通过电场所花的时间。
(2)两极板间的电压大小。
(3)磁场的磁感应强度
为多少?
(4)请在图中画出电子在电场和磁场中运动的所有轨迹(不要求计算)。
如图为一电梯简化模型,导体棒ab架在水平导轨上,导轨间加有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度
。导体棒ab通过轻质细绳与电梯箱体相连,所有摩擦都不计,已知ab棒的长度为
,质量不计,通过的电流大小为
,电梯箱体质量为
,求:
(1)为了能提起电梯箱体,导体棒ab中的电流方向应朝哪?大小至少为多少?
(2)现使导体棒以恒定的功率
(即安培力的功率)从静止运行,试通过列式分析ab棒中电流的大小如何变化?
(3)若在题(2)中
W,电梯箱体上升
高度时,运行达到稳定状态,则此过程电梯运行的时间为多少?
如图所示,带有微小开口(开口长度可忽略)的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中,线圈的直径为
m,电阻
,开口处AB通过导线与电阻
相连,已知磁场随时间的变化图像如乙图所示,求:

⑴线圈AB两端的电压大小为多少?
⑵在前2秒内电阻
上的发热量
为多少?