粒子弹以水平速度击中木块A并留在其中,子弹打入木块的过程持续时间极短,可不考虑此过程中木块A的移动。已知木块A的质量为(M-m),木B的质量为M,子弹的质量为m,弹簧原长为L0,劲度系数为k,弹簧的弹性势能与形变量的对应关系为.如果此后运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,且A、B不会发生直接碰触。试求:(1)当弹簧压缩到最短时,B的速度大小;(2)运动中弹簧出现的最大长度。
如图3所示,有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,方向向里。一带正电荷量为q的粒子,质量为m,从O点以某一初速度垂直射入磁场,其轨迹与x、y轴的交点A、C到O点的距离分别为a、b。试求:(1)初速度方向与x轴夹角;(2)初速度的大小。
如图所示,金属棒的质量为m=5g,放置在宽L=1、光滑的金属导轨的边缘上,两金属导轨处于水平面上,该处有竖直向下的匀强磁场,磁感强度为B=0.5T,电容器的电容C=200μF,电源电动势E=16V,导轨平面距离地面高度h=0.8m,g取,在电键S与“1”接通并稳定后,再使它与“2”接通,金属棒被抛到s=0.064m的地面上,试求棒被水平抛出时电容器两端的电压。
安培秤如图所示,它的一臂下面挂有一个矩形线圈,线圈共有N匝,它的下部悬在均匀磁场B内,下边一段长为L,它与B垂直。当线圈的导线中通有电流I时,调节砝码使两臂达到平衡;然后使电流反向,这时需要在一臂上加质量为m的砝码,才能使两臂再达到平衡。求磁感强度B的大小。
有一回旋加速器,两个D形盒的半径为R,两D形盒之间的高频电压为U,偏转磁场的磁感强度为B。如果一个α粒子和一个质子,都从加速器的中心开始被加速,试求它们从D形盒飞出时的速度之比。
如图4所示,在xOy坐标系第一象限内有一个与x轴相切于Q点的圆形有界匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,一带电粒子(不计重力)质量为m,带电荷量为+q,以初速度从P点进入第一象限,,经过该圆形有界磁场时,速度方向偏转了,从x轴上的Q点射出。 问:在第一象限内圆形磁场区域的半径多大?