如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场.不计粒子重力.求
(1)在原图上画出粒子在电场和磁场中运动轨迹示意图;
(2)电场强度大小E;
(3)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(4)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.
汽车正以54km/h的速度行驶,司机发现前方有一个小孩在横穿公路,便立刻刹车,为使车经3s停下来。求:
(1)汽车的初速度(以m/s为单位)
(2)汽车的加速度
如图ab为两平行板,a板上的0为离子发射源,能发出质量为m带电量为q初速度为零的带电离子,ab板间加速电压为U1 ,在b板中央有小孔k让离子通过。在b板右侧有AB两块平行金属板,k正好位于AB板间的中心线上,已知AB板间距离为d,板长为L,板间电压为U2,求:
(1)离子到达k点时的速度
(2)如离子穿过k点后经偏转正好打在B板的中点p处,则为
如图电源电动势E=6V,内阻不计,定值电阻R=4Ω,电动机M内阻r=1Ω,电压表和电流表均是理想表,闭合开关,电压表示数U=4V,求:
(1)电源消耗的电功率
(2)电动机的电功率和输出功率
(19分)图16为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3 T,在x轴上距坐标原点L=0.50 m的P处为粒子的入射口,在y轴上安放接收器.现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104 m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50 m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电荷量为q,不计其重力.
(1)求上述粒子的比荷;
(2)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形.
如图所示,矩形线框的质量m=0.016kg,长l=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离磁场区域高h1=5m处自由下落,刚入匀强磁场时由于磁场力作用,线框正好作匀速运动.
求:(1)磁场的磁感应强度;
(2)如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t=0.15s,求磁场区域的高度h2.