甲、乙两个同学在跑道上练习4×100m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀加速运动。现在甲持棒以最大速度向已奔来,乙在接力区待机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的80%,则(1)乙在接力区须奔出多少距离?(2)乙应在距离甲多远时起跑?
如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。问:(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?
如图所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示(与DG成60°角)方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处到A点的距离为2d(直线DAG与电场方向垂直)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:(1)正离子从D处运动到G处所需的时间;(2)正离子到达G处时的动能。
如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,杆cd系一细绳,绳跨过定滑轮与地面上一质量m=1kg的重物相连,不计绳与滑轮以及滑轮与轴间的摩擦。最初ab、cd均静止,且细绳绷直但无张力。t=0时刻,ab从静止开始以2m/s2加速度向左做匀加速直线运动,求:(1)t=2s末绳的张力大小?(2)若t时刻物体离开地面,求t值。(g=10m/s2)
把长的导体棒置于磁感应强度的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示若导体棒中的电流,方向向左,则导体棒受到的安培力大小为多少?安培力的方向如何?
如图6—8(a)所示,跨过定滑轮的轻绳两端的物体A和B的质量分别为M和m,物体A 在水平面上。A由静止释放,当B沿竖直方向下落h时,测得A沿水平面运动的速度为v,这时细绳与水平面的夹角为θ,试分析计算B下降h过程中,地面摩擦力对A做的功?(滑轮的质量和摩擦均不计)