(12分)如图14所示,在光滑的水平杆上套者一个质量为m的滑环,滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬吊着质量为M的物体(可视为质点),绳长为L。将滑环固定时,给物块一个水平冲量,物块摆起后轻绳恰好能摆至水平位置,若滑环不固定,仍给物块以同样的水平冲量,求物块摆起的最大高度。
如图所示真空中在直线DC与EF间宽为d的区域内有强度为B的匀强磁场方向如图,质量m带电+q的粒子以与DC成θ角的速度v0垂直射入磁场中。 求(1)要使粒子只能从DC射出,则初速度v0应满足什么条件? (2)从DC边飞出的粒子飞行的时间是多少?
有一理想的单相变压器,原、副线圈的匝数比为100,原线圈上所加电压为23kV,副线圈通过总电阻为2Ω的供电导线向用户供电,用户用电器得到的电压是220V,求供电导线上损耗的功率。
如图所示,在图中第1象限范围内有垂直xy平面的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、电量为q的正离子从O点沿xy平面射入磁场中,速度为v0,方向与x轴夹角θ=60°,不计粒子重力。求: (1)该粒子在磁场中运动的时间是多少? (2)粒子离开磁场时速度方向偏离原方向的角度是多大? (3)粒子离开磁场时与原点O之间的距离多大?
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示,离子源S产生电荷量为q的某种正离子,离子产生时的速度很小,可以看作是静止的,离子经过电压U加速后形成离子流,然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上。实验测得,它在P上的位置到入口处S1的距离为a,离子流的电流为I。 (1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少? (2)这种离子的质量为多少?
如图所示,一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上,并通以I=5A电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度为B=0.6T,垂直斜面向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少?