如图,在0≤x≤3a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P(3a,a)点离开磁场。求:
⑴ 粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;
⑵ 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;
⑶ 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
宇航员在一行星上以速度v0竖直上抛一的物体,不计空气阻力,经t秒后落回手中,已知该星球半径为R.求该行星的密度 求该行星的第一宇宙速度.要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?已知取无穷远处引力势能为零时,物体距星球球心距离r时的引力势能为:. (G为万有引力常量)
小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时撤去外力,然后,小球冲上竖直平面内固定的光滑圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示.试求小球在AB段运动的加速度大小(不计各处摩擦). (g ="10" m/s2)
如图所示,直角坐标系的ox轴水平,oy轴竖直;M点坐标为(-0.3m,0)、N点坐标为(-0.2m,0);在 -0.3m ≤ X ≤ -0.2m的长条形范围内存在竖直方向的匀强电场E0;在X ≥0的范围内存在竖直向上的匀强电场,场强为E=20N/C;在第一象限的某处有一圆形的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=2.5T。有一带电量q =+1.0×10-4C、质量m=2×10-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度从M点沿着x轴正方向飞入电场,恰好垂直经过y轴上的P点(图中未画出, yP>0),而后微粒经过第一象限某处的圆形磁场区,击中x轴上的Q点,速度方向与x轴正方向夹角为600。g取10m/s2。求:场强E0的大小和方向;P点的坐标及圆形磁场区的最小半径r;微粒从进入最小圆形磁场区到击中Q点的运动时间(可以用根号及π等表示)
如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4 Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内.质量为m=0.1 kg,长为L=0.1 m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1 Ω,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.(g=10 m/s2).求:导轨平面与水平面间夹角θ;磁场的磁感应强度B;若靠近电阻处到底端距离为20 m,ab棒在下滑至底端前速度已达10 m/s,求ab棒下滑的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热.
在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C,质量m=2.0×10-4kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s2。求:A、B两金属板间的电压的大小U;滑动变阻器消耗的电功率P滑;电源的效率η。