如图所示,在xOy平面内,紧挨着的三个“柳叶”形有界区域①②③内(含边界上)有磁感应强度为B的匀强磁场,它们的边界都是半径为a的l/4圆,每个1/4圆的端点处的切线要么与x轴平行、要么与y轴平行.①区域的下端恰在O点,①②区域在A点平滑连接、②③区域在C点平滑连接:大量质量均为m,电荷量均为q的带正电的粒子依次从坐标原点。以相同的速率、各种不同的方向射入第一象限内(含沿x’轴、y轴方向),它们只要在磁场中运动,轨道半径就都为a,在y≤—a的区域,存在场强为E的沿一x方向的匀强电场.整个装置在真空中.不计粒子重力、不计粒子之间的相互作用.求:
(1)粒子从O点出射时的速率v0;
(2)这群粒子中,从P点射出至运动到x轴上的最长时间;
(3)这群粒子到达y轴上的区域范围.
沿x轴正方向传播的机械横波某时刻的波形图如图所示,从此时刻开始计时:
(1)若经过时间0.4 s再一次出现相同波形图,求这列波的波速v1,并写出横坐标x=0.4m的质点P的振动位移随时间变化的关系式。
(2)若横坐标x=0.32 m的质点Q经0.4 s第一次达到正向最大位移,求这列波的波速v2。
某电站输送电压为U=5000V,输送功率为P=500kW,这时安装在输电线路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4800 kW·h(即4800度电),求:
(1)输电线的电阻;
(2)若要使输电损失功率降到输送功率的1.6 %,电站应使用多高的电压向外输电?
如图所示,一边长为a的正方形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面向里,导线框的左端通过导线接一对水平放置的金属板,两板间的距离为d,板长l=3d。t=0时,磁场的磁感应强度从B0开始均匀增加,同时,在金属板的左侧有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中线向右射入两板间,恰好从下板的边缘射出,忽略粒子的重力作用。求:
(1)两板间的电势差;
(2)粒子从两板间离开瞬间,磁感应强度B的大小。
如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点A(0,L)。一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的B点射出磁场,射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°。求:
(1)电子在磁场中运动的轨迹半径r;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)电子在磁场中运动的时间t。
某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,则:
(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?
(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?