在xoy平面内存在着如图所示的电场和磁场,其中二、四象限内电场方向与y轴平行且相反,大小为E,一、三象限内磁场方向垂直平面向里,大小相等.一个带电粒子质量为m,电荷量为q,从第四象限内的P(L,﹣L)点由静止释放,粒子垂直y轴方向进入第二象限,求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)粒子第二次到达y轴的位置;
(3)粒子从释放到第二次到达y轴所用时间.
如图甲所示,相距为L的光滑足够长平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中,OO′为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计.在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L的距离,其v-s的关系图象如图乙所示,求:
(1) 在金属杆ab穿过磁场的过程中,通过ab杆的感应电流方向;
(2)金属杆ab离开磁场后的加速度a;
(3)金属杆ab在离开磁场前瞬间的加速度a';
(4)在整个过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O,另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R,OA=,OP=
R。求玻璃材料的折射率。
一列横波在x轴上传播,t1=0和t2="0.05" s时的波形如图中的实线和虚线所示。
(1)若该波沿x轴正方向传播,求波速v1。
(2)若该波波速为v2="600" m/s。求波的传播方向。
滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,滑板运动员可在不同的滑坡上滑行,做出各种动作给人以美的享受。如图所示,abcdef为同一竖直平面上依次平滑连接的滑行轨道,其中ab段水平,H=3m,bc段和cd段均为斜直轨道,倾角θ=37º,bc段与和cd段之间由长度不计的小圆弧衔接,滑板及运动员在转弯处c无机械能损失。de段是一半径R=2.5m的四分之一圆弧轨道,O点为圆心,其正上方的d点为圆弧的最高点,滑板及运动员总质量m=60kg,忽略摩擦阻力和空气阻力,取g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8。运动员从b点以υ0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上时通过短暂的缓冲动作使他只保留沿斜面方向的速度继续滑行,除运动员做缓冲动作以外,均可把滑板及运动员视为质点。则他是否会从d点滑离轨道?请通过计算得出结论。
如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后水平飞出,恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点D后回到水平地面EF上,E点为圆形轨道的最低点。已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力0.4N,赛车的质量
0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作,轨道AB的长度L=2m,B、C两点的高度差
0.45m,连线
和竖直方向的夹角
,圆形轨道的半径R=0.5m,空气阻力忽略不计,取重力加速度
,
,
。求:
(1)赛车运动到C点时速度的大小;
(2)赛车经过最高点D处时受到轨道对它压力ND的大小;
(3)赛车电动机工作的时间。