如图所示,长为L的平行金属板M、N水平放置,两板之间的距离为d,两板间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B,一个带正电的质点,沿水平方向从两板的正中央垂直于磁场方向进入两板之间,重力加速度为g。
(1)若M板接直流电源正极,N板接负极,电源电压恒为U,带电质点以恒定的速度v匀速通过两板之间的复合场(电场、磁场和重力场),求带电质点的电量与质量的比值。
(2)若M、N接如图所示的交变电流(M板电势高时U为正),L=0.5m,d=0.4m,B=0.1T,质量为m=1×10 4kg带电量为q=2×10 2C的带正电质点以水平速度v=1m/s,从t=0时刻开始进入复合场(g=10m/s2)
a.定性画出质点的运动轨迹
b.求质点在复合场中的运动时间
如图甲所示是用来使带正电的离子加速和偏转的装置,乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,电场强度为E。右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场。已知OA⊥AB,OA=AB,且OB间的电势差为U0。若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求
(1)CO间的距离d;
(2)粒子通过B点的速度大小。
如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2 kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3 kg,棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?(g=10 m/s2)
如图所示,在倾角为θ=30°的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住(斜面足够长).已知人的质量为40 kg,小车的质量为20 kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍,取重力加速度g=10 m/s2,当人以360 N的力拉绳时,试求:
(1)人与车一起向上运动的加速度大小
(2)人所受摩擦力的大小和方向
A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为V1=8m/s,B车的速度大小为V2=20m/s,当A、B两车相距X0=28m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车所用的时间
(2)从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度.
如图(a)所示,装置中OA、OB是两根轻绳. AB是轻杆,它们构成一个正三角形.在A、B两处分别固定质量均为3kg的小球,此装置悬挂在O点,开始时装置自然下垂.如图a所示;已知g=10 m/s2
(1)求图a所示时OB绳上的拉力大小
(2)对现对小球B施加一个水平力F,使装置静止在图(b)所示的位置,OA竖直,求力F大小
(3)改变力F的方向仍保持OA竖直,求力F的最小值