如图所示,水平地面上方有一绝缘弹性竖直薄档板,板高h="3" m,与板等高处有一水平放置的小篮筐,筐口的中心距挡板s="1" m。整个空间存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,而匀强电场未在图中画出;质量m=1×10-3kg、电量q=﹣1×10-3C的带电小球(视为质点),自挡板下端的左侧以某一水平速度v0开始向左运动,恰能做匀速圆周运动,若小球与档板相碰后以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电量不变,小球最后都能从筐口的中心处落入筐中。(g取10m/s2,可能会用到三角函数值sin37°=0.6,cos37°=0.8)。试求:
(1)电场强度的大小与方向;
(2)小球运动的可能最大速率;
(3)小球运动的可能最长时间。
如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,活塞的横截面积为S 。开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,已知大气压P0恒定不变。求:①再次平衡时气体的温度是多少?②在此过程中密闭气体的内能增加了多少?
在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与
轴的交点C处沿+
方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B1,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了600角,求磁感应强度B1是多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
水平固定的金属导轨间距L,电阻忽略不计,导轨左端接有电阻R,匀强磁场B垂直导轨平面向下,质量为m、电阻r、长度也为L的导体棒垂直放在导轨上与导轨保持良好接触,导体棒ab与导轨间的动摩擦因素为μ。在外力作用下,金属棒ab以速度向右匀速运动,求:
(1)导体棒ab中的感应电流的方向和大小;
(2)电阻R的电功率;
(3)外力F的大小。
如图所示,半径R=10cm的半圆处在匀强电场中,其直径MN与电场方向夹角为600,将电荷量为+5×10-3C的点电荷A沿圆弧从M点移到N点,其电势能减少0.5J,求(1)电场强度E的大小;(2)将电荷量为-8×10-3C的点电荷B沿直线从M点移到N点,电场力做功多少?
如图,摆线长L,摆球质量m,将摆球拉至与悬点O等高处由静止释放,在O点的正下方有一口钉子P,OP=,求:
(1)摆球摆至最低点时的速度?
(2)悬线与钉子接触前瞬间悬线的拉力?
(3)摆球绕着钉子在竖直平面内摆到最高点时的速度多大?