如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为L,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:L=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.
质量为2 kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,物体由静止开始,开始 2 s 时间内,物体运动 2 m 位移,此过程中弹簧始终保持伸长3 cm,己知弹簧的劲度系数为 k ="100" N/m.求:物体和地板间的动摩擦因数.
如图所示,一个质量为的均质小球放在倾角为
的光滑斜面上,并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住,处于静止状态,试求小球对挡板和斜面的压力(已知
)
在S点的电量为质量为
的静止带电粒子被加速电压U,柜间距离为
的匀强电场加速后,从正中央垂直射入板间距离和板长度均为L,电压为U的匀强偏转电场偏转后,立即进入一个垂直纸面方面的匀强磁场,其磁感应强度为B,若不计重力影响,欲使带电粒子通过某距径返回S点,求:
匀强磁场的宽度D至少多少?
该带电粒子周期T是多少?偏转电压正负极多长时间变换一次方向。
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在水平直轨道上运动L¢距离到C点,并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5W工作,在两段水平直轨道上受到阻力恒为0.2N。图中L=10.00m,L¢=2.00m,R=0.32m,h=1.25m,s=1.50m。问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10m/s2)
平行板电容大路两极板之间距离为在中央有一块带电网,网与正极板B之间的电势差为网与负极板A之间电势差的2倍,从板A与水平成
角飞出一个带正电粒子,最高到达B板
处,求粒子起飞到返回A上点之间的距离。(重力作用不计)