小明同学乘坐京石“和谐号”动车,发现车厢内有速率显示屏.当动车在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,进行换算后数据列于表格中.在0~600 s这段时间内,求:
|
v/(m·s-1) |
0 |
30 |
100 |
40 |
300 |
50 |
400 |
50 |
500 |
60 |
550 |
70 |
600 |
80 |
(1)动车两次加速的加速度大小;
(2)动车位移的大小.
如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上下两极板间电势差为U,间距为L,右侧为“梯形”匀强磁场区域ACDH,其中,AH//CD, 。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点),从狭缝S1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S2射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“梯形”区域,最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B,“梯形”宽度
,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。
(1)判定这束粒子所带电荷的种类,并求出粒子速度的大小;
(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值;
(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“梯形”区域中运动的时间。
如图所示,PQ、MN两极板间存在匀强电场,MN极板右侧长、宽分别为2L、的虚线区域内有垂直纸面的匀强磁场B。现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子(不计重力)从PQ极板出发,经电场加速后,从MN上的小孔A垂直进入磁场区域,并从NF边界上某点垂直于虚线边界射出。求:
(1)匀强磁场的方向;
(2)PQ、MN两极板间电势差U;
(3)若带点粒子能从NF边界射出,则PQ、MN两极板间电势差的范围是多少?
如图所示,电源的电动势为50V,电源内阻为1.0,定值电阻R=14
,M为直流电动机,电枢电阻R′=2.0
,电动机恰好正常运转,理想电压表读数为35V。求:
(1)在100s时间内电源做的功
(2)在100s时间内电动机转化为机械能的部分是多少
如图,在的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,在x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小也为B。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子沿x轴从原点O射入磁场。(粒子重力忽略不计)
(1)若粒子以的速度射入磁场,求其轨迹与x轴交点的横坐标
(2)为使粒子返回原点O,粒子的入射速度应为多大?
如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行.
(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向
(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a
(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q