如图(a)两相距 的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值 的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,质量 的金属杆垂直于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略,杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图(b)所示,在 时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0,求:

(1)金属杆所受拉力的大小为 ;
(2) 匀强磁场的磁感应强度大小为 ;
(3) 内磁感应强度随时间的变化规律。
如图,两个共轴的圆筒形金属电极,在内筒上均匀分布着平行于轴线的标号1-8的八个狭缝,内筒内半径为R,在内筒之内有平行于轴线向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在两极间加恒定电压,使筒之间的区域内有沿半径向里的电场。不计粒子重力,整个装置在真空中,粒子碰到电极时会被电极吸收。
(1)一质量为m1,带电量为+q1的粒子从紧靠外筒且正对1号缝的S点由静止出发,进入磁场后到达的第一个狭缝是3号缝,求两电极间加的电压U是多少?
(2)另一个粒子质量为m2,带电量为+q2,也从S点由静止出发,该粒子经过一段时间后恰好又回到S点,求该粒子在磁场中运动多少时间第一次回到S点。
.如图甲所示,一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上,质量为m=1kg.木板右下方有一质量为2m的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4,木板与滑块处有恒定的风力F=4mg,风力方向水平向左,若电动机通过一根绝缘绳拉动滑块(绳保持竖直),使之从地面由静止开始匀加速向上移动,当滑块与木板分离时(如图乙所示),滑块的速度大小为v=8m/s,此过程中电动机对滑块做的功为W0=136J(重力加速度为g=10m/s2).
(1)求当滑块与木板分离时,滑块离地面的高度h;
(2)滑块与木板分离前,木板运动的加速度大小a;
(3)求滑块开始运动到与木板分离的过程中摩擦力对木板所做的功W.
如图,水平放置的传送带左侧放置一个半径为R的
圆弧光滑轨道,底端与传送带相切。传送带长也为R。传送带右端接光滑的水平面,水平面上静止放置一质量为3m的小物块B。一质量为m的小物块A从圆弧轨道顶端由静止释放,经过传送带后与B发生碰撞,碰后A以碰前速率的一半反弹。A与B碰撞后马上撤去圆弧轨道。已知物块A与传送带的动摩擦因数为μ=0.5,取重力加速度为g,传送带逆时针运动的速度的取值范围为
.求:
(1).物块A滑至圆弧底端P处时对圆弧轨道的压力
(2)求物块A与B碰撞后B的速度.
(3)讨论传送带速度取不同值时,物块A、B碰撞后传送带对物块A做功的大小
如图所示,两块平行板电极的长度为L,两板间距离远小于L,可忽略不计。两板的正中央各有一个小孔M、N,两孔连线与板垂直。现将两极板分别接在可调直流电压U的两端,极板处在一有界匀强磁场(板内无磁场),磁感应强度为B,磁场的两条边界CD、DE的夹角θ=60°。下极板延长线与边界DE交于Q点,极板最右端P与Q间距离为2.5L。现将比荷均为
的各种粒子分别从M孔射入电场,不考虑粒子的重力。将带正电的粒子从M无初速释放,
①若粒子恰好打到下极板右端,求所加直流电压的值U1.
②若
,则该粒子经过多少次电场的加速后可以离开磁场区域?
如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板上固定一个轻弹簧。现有一质量
,长
的小车
(其中
为小车的中点,
部分粗糙,
部分光滑),一质量为
的小物块(可视为质点),放在车的最左端,车和小物块一起以
的速度在水平面上向右匀速运动,车撞到挡板后瞬间速度变为零,但未与挡板粘连。已知车
部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,小物块与车
部分之间的动摩擦因数为
0.3,重力加速度
。求:
(1)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;
(2)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧对小物块的冲量;
(3)小物块最终停在小车上的位置距
端多远。