(19分) 如图所示,一个质量为、电荷量为的正离子,在处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为的匀强磁场中,此磁场方向是垂直纸面向里。结果离子正好从距点为的小孔沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与平行且向上,最后离子打在处,而处距点。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内。求:(1)正离子从处运动到处所需时间为多少?(2)正离子到达处时的动能为多少?
在龟峰山风景区的盘山公路路面上等间距地镶嵌一些玻璃球,当夜间行驶汽车的车灯照上后显得非常醒目,以提醒司机注意安全。若小玻璃球的半径为R=2cm,折射率是,如图所示,今有一束平行光沿直径AB方向照在小玻璃球上,若在距离直径AB为h的C点入射平行光经折射―反射―折射再射出玻璃球时能与原来的方向相反,即实现“逆向反射”,试求C到直径AB距离h的大小.
如图所示,有两个小球A、B的大小忽略不计,长为L的细线悬挂A球,现将小球A拉离平衡位置一个很小的角度,然后由静止释放,A摆至最低点P时,恰与静止在P处的B球发生正碰,碰后A继续向右摆动,B球以速度v沿光滑水平面向右运动,与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回,当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇,求位置P与墙壁间的距离d.
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长。电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成370角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。求:(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻消耗的功率为,求该速度的大小;(3)在上问中,若,金属棒中的电流方向到,求磁感应强度的大小与方向。(取 ,,)
有一个边长为,匝数为匝的正方形闭合线圈处在磁场中,在秒时间内穿过闭合线圈的磁场的磁感应强度B按如图的B-t图所示的规律变化。求:(1)闭合线圈中的感应电动势多大?(2)如果闭合线圈的总电阻是,把一个电阻为的电热器连接在它的两端,在秒时间内通过电热器的电荷量多大?
一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图所示,已知盘与桌布间的动摩擦因数为,盘与桌面间的动摩擦因数为。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。求:(1)圆盘在桌布和水平桌面上滑动时的加速度各是多少?(2)若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)。