如图所示,竖直放置的半圆形绝缘光滑轨道半径R=40cm,下端与绝缘光滑的水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向下,大小为E=103V/m的匀强电场中,一质量为m=10g、带电量为q=+10-4C的小物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好能通过最高点C,取g=10m/s2,试求:(1)小物块从C点抛出后落地点与B点间的水平距离;(2)v0的大小和过B点时轨道对小物块的支持力大小;
如图所示,在与水平面成=300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计.空间存在着匀强磁场,磁感应强度B="0." 20 T,方向垂直轨道平面向上.导体棒ab、cd垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好构成闭合回路,每根导体棒的质量m="2." 0×10-2kg,回路中每根导体棒电阻r=" 5." 0×10-2Ω,金属轨道宽度l="0." 50 m.现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力,使之匀速向上运动.在导体棒ab匀速向上运动的过程中,导体棒cd始终能静止在轨道上.g取10 m/s2,求:(1)导体棒cd受到的安培力大小;(2)导体棒ab运动的速度大小;(3)拉力对导体棒ab做功的功率.
如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=600, ∠C= 900;一束极细的光于 AC边的中点垂直AC面入射,=2a,棱镜的折射率为n=,求:(1)光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角.(2)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c).
如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ=370,导轨间距为lm,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒ab和a'b'的质量都是0.2kg,电阻都是1Ω,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25,两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B的大小相同。让a'b'固定不动,将金属棒ab由静止释放,当ab下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为8W。求:⑴ab达到的最大速度多大?⑵ab下落了30m高度时,其下滑速度已经达到稳定,则此过程中回路电流的发热量Q多大?⑶如果将ab与a'b'同时由静止释放,当ab下落了30m高度时,其下滑速度也已经达到稳定,则此过程中回路电流的发热量Q'为多大?(g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)
如图所示为一种获得高能粒子的装置.环行区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场,质量为m、电量为+q的粒子在环中作半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板.原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两板间电场中得到加速.每当粒子离开B板时,A板电势又降为零.粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变.⑴设t=0时粒子静止在A板小孔处,在电场作用下加速,并绕行第一圈.求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能En⑵为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增.求粒子绕行第n圈时的磁感应强度Bn⑶求粒子绕行n圈所需的总时间tn(粒子过A、B板间的时间忽略)
如图所示,光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距d,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为l的匀强磁场,磁感应强度大小为B;质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距l0,现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计).求:⑴棒ab在离开磁场右边界时的速度;⑵棒ab通过磁场区域的过程中通过电阻R的电荷量.