如图所示,在真空中,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为R,板长为2R,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上,有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,以速度vo从圆周上的a点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场,当从圆周上的O1点飞出磁场时,给M、N板加上如图b所示电压,最后粒子刚好以平行于N板的速度,从N板的边缘飞出(不计粒子重力)。
(1)求磁场的磁感应强度B;
(2)求交变电压的周期T和电压UO的值;
(3)若时,该离子从MN板右侧沿板的中心线,仍以速度vo射入M、N之间,求粒子从磁场中射出的点到a点的距离。
(12分)ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BC部分是半径为R的1/4圆环,轨道的水平部分与半圆环相切。A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电量为的小球,放在A点由静止释放后,求:(g=10m/s2)
(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时,轨道受到的压力大小
(12分)质量为、电量为
的带电微粒以2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B正中央水平飞入板间,已知板长L=10cm,板间距离d=2cm
(1)若带电微粒恰好沿直线穿过板间,求A、B间的电势差?(g=10m/s2)
(2)当UAB=2000V时,通过计算判断微粒能否从板间飞出?
(10分)匀强电场中,将一电量为的负电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J,A、B两点间距离为d=0.02m,两点连线与电场方向成60°角。求:
(1)由A移到B过程中,电场力所做的功WAB
(2)A、B两点间的电势差UAB
(3)该电场的电场强度E的大小
甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程,乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机.需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中.甲在接力区前S0=13.5m处作了标记.并以 v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑.并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上.完成交接棒.已知接力区的长度为L=20m.求:
(1)此次练习中乙在接棒前得加速度a.
(2)在完成接棒时乙离接力区末端的距离.
汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图如图所示,
求(1)画出汽车在0~60s内的v-t图线;
(2)求在这60s内汽车行驶的路程.