【2015·上海·32】如图(a)两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω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m=0.2kg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15s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F;
(2)0-15s匀强磁场的磁感应强度大小为;
(3)15-20s内磁感应强度随时间的变化规律。
在如图所示区域中,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为B,今有一质子以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,质子在磁场中运动一段时间以后从C点进入x轴下方的匀强电场区域中,在C点速度方向与x轴正方向夹角为450,该匀强电场的强度大小为E,方向与y轴夹角为θ=450且斜向左上方,已知质子的质量为m,电量为q,不计质子的重力,磁场区域和电场区域足够大,求:
(1) C点的坐标。
(2) 质子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间。
(3) 质子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场E方向的夹角。(角度用反三角
函数表示)
如图所示,一水平传送装置有轮半径均为R= 1/m的主动轮
和从动轮
及传送带等构成。两轮轴心相距8.0 m,轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因素为μ = 0.4,这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出。(g取10 m/s2)
(1)当传送带以4.0 m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用的时间为多少?
(2)要想尽快将这袋面粉由A端送到B端(设初速度仍为零),主动轮O1的转速至少应为多大?
如图所示,小车A静止在光滑水平面上,半径为R的_光滑圆弧轨道固定在小车上,光滑圆弧下端部分水平,圆弧轨道和小车的总质量为M0质量为m的小滑块B以水平初速度V0滑上小车,滑块能从圆弧上端滑出。求:
①小滑块刚离开圆弧轨道时小车的速度大小;
②小滑块到达最高点时距圆弧轨道上端的距离。
DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成。如图所示,激光束以入射角θ从空气入射到厚度为 d折射率为n的塑料保护层后,聚焦到信息记录层的光斑宽度为a,才能有效获取信息。
①写出sinθ应当满足的关系式;
②在保证a不变的前提下,减小激光束照到塑料保护层的宽度l(l=a +2b),可采取哪些措施?(答出三条措施即可)
(1)
如图所示,在直角坐标系xoy的原点O处有一放射源S,放射源S在xOy平面内均匀发射速度大小相等的正电粒子,位于y轴的右侧垂直于x轴有一长度为L的很薄的荧光屏MN,荧光屏正反两侧均涂有荧光粉,MN与x轴交于O'点。已知三角形MNO为正三角形,放射源S射出的粒子质量为m,带电荷量为q,速度大小为v,不计粒子的重力。
(1)若只在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧射出的所有粒子都能打到荧光屏MN上,试求电场强度的最小值Emin及此条件下打到荧光屏M点的粒子的动能;
(2)若在xOy平面内只加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,要使粒子能打到荧光屏MN的反面 O'点,试求磁场的磁感应强度的最大值Bmax;
(3)若在xOy平面内只加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度与(2)题中所求Bmax相同,试求粒子打在荧光屏MN的正面O'点所需的时间t1和打在荧光屏MN的反面O'点所需的时间t2之比。