如图1所示,质量m=1.0kg的物块,在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下,沿足够长的粗糙水平面由静止开始运动。在运动过程中,空气对物块的阻力沿水平方向向左,其大小f空=kv,k为比例系数,f空随时间t变化的关系如图2所示。g取10m/s2。
(1)求物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)估算物块运动的最大速度vm;
(3)估算比例系数k。
如图所示,一个质量为,电荷量
的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100 V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100 V.金属板长L=20cm,两板间距
。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度大小;
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ;
(3)若该匀强磁场的宽度为D=10 cm,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
如图在轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,
轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为
的匀强磁场。一带负电的粒子从原点O以与
轴成30°角的方向斜向上射入磁场,且在
轴上方运动半径为
。求:
(1)粒子在轴下方磁场中运动的半径
。
(2)粒子在轴下方磁场中运动的时间
与在
轴上方磁场中运动的时间
之比。
长=60cm质量为
=6.0×10-2kg,粗细均匀的金属棒,两端用完全相同的弹簧挂起,放在磁感强度为
=0.4T,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,若不计弹簧重力,问:
(1)要使弹簧不伸长,金属棒中电流的大小和方向如何?
(2)如在金属中通入自左向右、大小为=0.2A的电流,弹簧伸长
=1cm,若通入金属棒中的电流仍为0.2A,但方向相反,这时弹簧伸长了多少? (
=10m/s2)
如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上.两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴.调节电源电压至U,墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动;进入电场、磁场共存区域后,最后垂直打在下板的M点.
(1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;
(2)求磁感应强度B的值;
(3)现保持喷口方向不变,使其竖直下移到两板中间的位置.为了使墨滴仍能到达下板M点,应将磁感应强度调至B′,则B′的大小为多少?
如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37 °,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.60、cos 37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力;
(3)导体棒受到的摩擦力.
(4)若将磁场方向改为竖直向上,要使金属杆继续保持静止,且不受摩擦力左右,求此时磁场磁感应强度B2的大小?