【2015·重庆·9】下图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中和
是间距为
的两平行极板,其上分别有正对的两个小孔
和
,
,P为靶点,
(
为大于1的整数).极板间存在方向向上的匀强电场,两极板间电压为
.质量为
、带电量为
的正离子从
点由静止开始加速,经
进入磁场区域.当离子打到极板上
区域(含
点)或外壳上时将会被吸收.两虚线之间的区域无电场和磁场存在,离子可匀速穿过.忽略相对论效应和离子所受的重力.求:
(1)离子经过电场仅加速一次后能打到P点所需的磁感应强度大小;
(2)能使离子打到P点的磁感应强度的所有可能值;
(3)打到P点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。
两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、阻值为R的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,导轨的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
⑴求ab杆下滑的最大速度vm;
⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
有一个电热器,工作时的电阻为50,接在电压
(V)的交流电源上,求:
(1)该电热器两端电压的有效值;
(2)该电热器消耗的电功率;
(3)10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数。
电视机需利用升压变压器将120V的电压提高到48000V。已知变压器副线圈有20000匝,输出电流为1.0mA。求:
(1)变压器原线圈的匝数;
(2)输入电流。
如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q均可视为质点,质量均为m,Q与轻质弹簧相连并处于静止状态,P以初速度v向Q运动并与弹簧发生作用。求运动过程中弹簧的最大弹性势能及此时两滑块的速度大小。
竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔,在竖直面内放置记录纸。当振子上下振动时,以水平向左速度v=10m/s匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下记录的痕迹,建立坐标系,测得的数据如图所示,求弹簧振子振动的振幅和频率。