图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不计重力。
(1)求上述粒子的比荷;
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形。
跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距地面125 m时打开降落伞,开伞后运动员以大小为14.3 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为5 m/s,求:(g取10 m/s2)
(1)运动员离开飞机瞬间距地面的高度; (2)离开飞机后,经多长时间到达地面.
汽车从静止开始做匀加速直线运动,途中先后经过相隔125m的A、B两点,A到B用10s时间。已知过B点的速度为15m/s,求:
(1)汽车的加速度;(2)汽车从出发位置到A点的位移。
一辆汽车从原点O出发沿x轴做直线运动,为研究汽车的运动而记下它在各时刻的位置和速度,见下表:
时刻t/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
位置的坐标x/m |
0 |
0.5 |
2 |
4.5 |
8 |
12 |
16 |
20 |
瞬时速度v/(m·s-1) |
1 |
2 |
3 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
(1)汽车在第2 s末的瞬时速度为多少? (2)汽车在前3 s内的平均加速度为多少?
(3)汽车在第4 s内的平均速度为多少?
如图所示,PQ和MN为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/s2。
(1)若导轨是光滑的,为了使物体c能保持静止,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
(2)若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
15分)如图所示,一根长为0.1m的通电导线静止在光滑的斜面上,斜面放在一个方向竖直向下的匀强磁场中,导线质量为0.6kg,电流为1A,斜面倾角为。求:
(1)磁感强度B的大小。
(2)导体棒对斜面的的压力