如图,在竖直平面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L,电阻不计。一根电阻不计的金属棒可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直,并接触良好。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的两个定值电阻分别为2R和R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C,板间距离为d。当以速度匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。求:微粒的带电性质,及带电量的大小。
如图所示,在直角坐标系的二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在一、四象限内以x=L的直线为理想边界的左右两侧存在垂直于纸面的匀强磁场B1和B2,y轴为磁场和电场的理想边界。在x轴上x=L的A点有一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以速度v沿与x轴负方向成45o的夹角垂直于磁场方向射出。粒子到达y轴时速度方向与y轴刚好垂直。若带点粒子经历在电场和磁场中的运动后刚好能够返回A点(不计粒子的重力)。(1)判断磁场B1、B2的方向;(2)计算磁感应强度B1、B2的大小;(3)求粒子从A点出发到第一次返回A点所用的时间。
如图所示,在场强为E=0.2 N/C的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的接地金属板,在金属板正上方,高为h=0.45 m处有一个小的可沿水平方向向各方向均匀地释放质量为m=2×10-23 kg、电量为q=+10-17 C、初速度为v0=1000 m/s的带电粒子。粒子重力不计,粒子最后落在金属板上。试求: (1)粒子下落过程中电场力做的功; (2)粒子打在板上时的动能; (3)粒子最后落在金属板上所形成的图形及面积的大小。
如图所示,光滑水平面上固定一倾斜角为37˚的粗糙斜面,紧靠斜面底端有一质量为4kg的木板,木板与斜面底端之间通过微小弧形轨道相接,以保证滑块从斜面滑到木板的速度大小不变。质量为2kg的滑块从斜面上高h=5m处由静止滑下,到达倾斜底端的速度为v0=6m/s,并以此速度滑上木板左端,最终滑块没有从木板上滑下。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求:(1)斜面与滑块间的动摩擦因数μ1;(2)滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间;(3)木板的最短长度。
如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角= 530,BD为半径R =" 4" m的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,在B点,斜面轨道AB与圆弧形轨道BC在B点相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处一个质量m ="1" kg的小球由静止开始滑下,经过B、C两点后从D点斜抛出去,已知A点距地面的高度H =" 10" m,B点距地面的高度h="5" m,(不计空气阻力,g取10 m/s2,cos 530=0.6,保留两位有效数字)求:(1)小球从D点抛出后,落到水平地面上的速度;(2)小球经过AB段所用的时间;(3)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力多大?
如图所示,一个质量为m,带电量为q的正离子,从D点以某一初速度v0垂直进入匀强磁场。磁场方向垂直纸面向内,磁感应强度为B。离子的初速度方向在纸面内,与直线AB的夹角为60°。结果粒子正好穿过AB的垂线上离A点距离为L的小孔C,垂直AC的方向进入AC右边的匀强电场中。电场的方向与AC平行。离子最后打在AB直线上的B点。B到A的距离为2L。不计离子重力,离子运动轨迹始终在纸面内,求:(1)粒子从D点入射的速度v0的大小;(2)匀强电场的电场强度E的大小。