如图15-5-25所示,一半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、带电荷量为q的正粒子(不计重力)以速度为v从筒壁的A孔沿半径方向进入筒内,设粒子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的损失,那么要使粒子与筒壁连续碰撞,绕筒壁一周时恰好又从A孔射出,问:图15-5-25(1)磁感应强度B的大小必须满足什么条件?(2)粒子在筒中运动的时间为多少?
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)
如图6—4所示,河宽为L,船对水的速度为V船,水的流速为V水,试分析: (1)船怎样渡河,所需时间最短?最短时间为多少? (2)当V船>V水时,船怎样渡河位移最小?最小位移是多少? (3)当V水<V船时,船怎样渡河位移最小?最小位移是多少?