如图所示,在x轴上方有垂直xoy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1=B0,在x轴下方有交替分布的匀强电场和匀强磁场,匀强电场平行于y轴,匀强磁场B2=2B0垂直于xoy平面,图象如图所示。一质量为m,电量为-q的粒子在时刻沿着与y轴正方向成60°角方向从A点射入磁场,
时第一次到达x轴,并且速度垂直于x轴经过C点,C与原点O的距离为3L。第二次到达x轴时经过x轴上的D点,D与原点O的距离为4L。(不计粒子重力,电场和磁场互不影响,结果用B0、m、q、L表示。)
(1)求此粒子从A点射出时的速度υ0。
(2)求电场强度E0的大小和方向。
(3)粒子在时到达M点,求M点坐标。
有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。
(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好安全?
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.
(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是;
(2)实验时需要测量的物理量是;
(3)待测物体质量的表达式为m=。
加速度计是测定物体加速度的仪器.在现代科技中,它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源.图为应变式加速度计的示意图.当系统加速时,加速度计中的敏感元件也处于加速状态.敏感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上,支架与待测系统固定在一起,敏感元件的下端与滑动变阻器R上自由滑动的滑片连接在一起,当系统加速运动时,敏感元件发生位移并转换为电信号输出.
已知敏感元件是绝缘体,它的质量为m,两侧弹簧的劲度系数均为k,电源电动势为E,电源内阻不计,滑动变阻器的总电阻值为R,有效长度为l,静态时,输出电压为U0,试求:
(1)静态时,滑动变阻器的滑片到左端的距离x
(2)试推导加速度a与输出电压U的关系式.
如图所示的装置中,线圈和线框都置于竖直平面内,线圈的面积S=1×104cm2,线圈中磁感应强度B1的变化是均匀的.线框中的磁场是匀强磁场,磁感应强度B2=0.2T.ab与线框都是裸导线且接触面光滑,ab可在线框上滑动,它的长度为L=10cm,质量m=4g,闭合电路的总电阻R=0.5Ω,不计一切摩擦,g=10m/s2.试求:
(1)若要使ab能处于静止状态,B1的大小应该是减弱还是增强?
(2)当ab恰好处于静止状态时B1的变化率为多大?
如图所示,一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计),求:
(1)电子的质量m
(2)穿过磁场的时间t