如图所示,宽度为L的粗糙平行金属导轨PQ和P′Q′倾斜放置,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处与一小段水平轨道用光滑圆弧相连。已知底端PP′离地面的高度为h,倾斜导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)中。若断开开关S,一根质量为m、电阻为r、长也为L的金属棒从AA′处由静止开始滑下,金属棒落地点离PP′的水平距离为x1;若闭合开关S,该金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,则金属棒落地点离PP′的水平距离为x2。不计导轨电阻,忽略金属棒经过PP′处的机械能损失,已知重力加速度为g,求:
(1)开关断开时,金属棒离开底端PP′的速度大小;
(2)开关闭合时,在下滑过程金属棒中产生的焦耳热。
(3)开关S仍闭合,金属棒从比AA′更高处由静止开始滑下,水平射程仍为x2,请定性说明金属棒在倾斜轨道上运动的规律。
如图所示,有一正粒子,质量为m,电荷量为q,由静止开始电势差为U1的电场加速后,进入两块板间距离为d,板间电势差为U2的平行金属板间,若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场,并且恰能从下板右边绝缘穿出电场,求:
(1)粒子刚进入偏转电场时的速度v0;
(2)粒子在偏转电场中运动的时间和金属板的长度;
(3)粒子穿出偏转电场时的动能
右图是有两个量程的电流表,当使用A.b两个端点时,量程为1A.当使用A.c两个端点时,量程为0.1A.已知电流表的内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,求电阻R1、R2的值.
如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电荷量为+q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入,其方向与MN成30°角,A点到MN的垂直距离为d,带电粒子重力不计.若粒子进入磁场后再次从磁场中射出时恰好能回到A点,求:粒子在磁场中运动的时间t和粒子运动速度的大小v?
如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负离子(质量相同,电荷量相同,重力不计)分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为
如图,在第一象限存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外;在第四象限存在匀强电场,方向沿x轴负向。在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子,该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进入电场。不计重力。若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ,求:
(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值;
(2)该粒子在电场中运动的时间。