在平面直角坐标系xoy中,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直于直角坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y 轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示,不计粒子的重力,求:(1)M、N两点间的电势差UMN;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;(3)粒子从M点运动到P点的总时间。
如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B.现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,平行轨道中部高度足够长.已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。 (1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。 (2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。 (3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F作用下向下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
火车站上由于工作人员操作失误致使一节车厢以4m/s的速度匀速滑出了车站,此时在同一轨道上一列火车正在以72km/h的速度匀速驶向车站,技术娴熟的火车司机突然发现这种紧急情况后,立即以大小为0.8m/s2的加速度紧急刹车,之后又立即以此加速度使火车反向加速运动,若车厢与火车相遇恰好不相撞。求: (1)司机发现车厢向自己驶来开始制动到刚好相遇用的时间. (2)司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离.
一个质量为M的长木板静止在光滑的水平桌面上,一块质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动,刚好滑到长木板另一端而未掉下来。若把此木板固定在水平桌面上,其他条件相同,求滑块离开木板时的速度v 。
由折射率的透明物质做成的三棱柱,其横截面如图中,△ABC所示,一光束SO以45°的入射角从AB边射入,在AC边上正好发生全反射,最后垂直BC边射出,求: (1)光束经AB面折射后,折射角的大小。 (2)△ABC中∠A和∠B的大小。
内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105Pa、体积为2.0×10-3m3的理想气体.现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127 ℃. ①求汽缸内气体的最终体积. ②在右面的p V图像上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化.(大气压强为1.0×105Pa)