如图所示,竖直长方形区域ABCD长4m,高3m,其中存在水平正交的匀强磁场和匀强电场,磁场垂直纸面向外,B=1T。匀强电场平行纸面,电场线如图中实线。一带电微粒以速度v = 5m/s从长方形区域的左下角A点沿AC方向射入其中,恰能做直线运动。(1)判断匀强电场的方向,求出场强的大小。(2)若在粒子射至对角线的某点时将磁场撤去,粒子恰好从长方形区域的D点射出,求撤去磁场时粒子离A点的距离。
在一高为h的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E,且qE=" 2" mg,如图所示,求: (1)小球经多长时间落地? (2)小球落地时的速度。
如图所示,间距为 L 的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为 θ ,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为 B 的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为 d 1 ,间距为 d 2 .两根质量均为 m 、有效电阻均为 R 的导体棒 a 和 b 放在导轨上,并与导轨垂直. (设重力加速度为 g ) (1)若 a 进入第2个磁场区域时, b 以与 a 同样的速度进入第1个磁场区域,求 b 穿过第1个磁场区域过程中增加的动能 △ E k . (2)若 a 进入第2个磁场区域时, b 恰好离开第1个磁场区域;此后 a 离开第2个磁场区域时, b 又恰好进入第2个磁场区域.且 a . b 在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相.求 b 穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热 Q . (3)对于第(2)问所述的运动情况,求 a 穿出第 k 个磁场区域时的速率 v
(15分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度,水平发出,落在球台的P1点(如图实线所示),求P1点距O点的距离x1。.(2)若球在O点正上方以速度水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示),求的大小.(3)若球在O正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3,求发球点距O点的高度h3.
如图所示,电源的电动势E=18V,内阻r=1.0Ω,电阻R2=5.0Ω,R3=6.0Ω。平行金属板水平放置,两板间距d=2cm,当可变电阻R1的滑动头移到R1的中点时,电源的路端电压是16V,一个带电量q=-8.0×10-9C的油滴正好平衡于两板之间。(g=10m/s2)求: (1)R1的总电阻; (2)油滴的质量; (3)移动R1的滑动头P,油滴可获得向下的最大加速度。
如图所示,直流电动机和电炉并联后接在直流电源上,已知电源内阻r=1Ω,电炉电阻R1=19Ω,电动机线圈电阻R2=2Ω,K断开时,电炉功率为475W,K闭合时,电炉功率为402.04W。求 (1)电源电动势。 (2)开关K闭合时,电动机的机械功率多大?