如图,轻直杆AB长为2m,两端各连着一个质量为1kg的小球,直杆绕着O点以ω=8rad/s逆时针匀速转动,AO=1.5m,A轨迹的最低点时恰好与一个直角斜面体的顶点相切,斜面的底角为37°和53°,取g=10m/s2,(1)当A球通过最低点时,求B球对直杆的作用力;(2)若当A球通过最低点时,两球脱离轻杆(不影响两球瞬时速度,此后两球不受杆影响),此后B球恰好击中斜面底部,且两球跟接触面碰后不反弹,试求B在空中飞行的时间;(3)在(2)的情形下,求两球落点间的距离。
(9分) 如图所示,两块水平放置的平行金属板板长L=1.4m,板距d=30cm,两板间有B=1.25T、垂直纸面向里的匀强磁场。在两板上加如图2所示的脉动电压。在t=0时,质量m=2×10-15kg、电荷量q=1×10-10C的正离子,以速度v0=4×103m/s从两板中间水平射入,试问:(1)试通计算说明粒子在板间做什么运动?画出其轨迹。(2)粒子在场区运动的时间是多少?
(9分)如图甲所示,相距为L的两平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上,处于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,导轨足够长且电阻不计.两根相同的金属棒c和d与导轨垂直放置,它们的质量均为m,电阻均为R,间距为s0,与导轨间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.在t=0时刻,对c棒施加一水平向右的力,使其从静止开始做匀加速直线运动.在t0时刻,d棒开始运动,此后保持水平力不变,由速度传感器测得两金属棒的v-t图象如图乙所示,从t1时刻开始两金属棒以相同的加速度做匀加速直线运动,此时两金属棒的间距为s,试求:(1)在0至t1时间内通过金属棒c的电荷量;(2)t0时刻回路的电功率和金属棒c的速度大小;(3)t1时刻两金属棒的加速度大小.
如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从ad中点O垂直于磁场射入一速度方向与ad边夹角为30°,大小为v0的带正电粒子,已知粒子的质量为m,电荷量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求粒子能从ab边上射出磁场的v0的大小范围.
如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为1Ω,架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.当导体棒上升h=3.8m时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量为2J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7V、1A,电动机内阻r为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦, (1).电动机的输出功率(2).导体棒达到稳定时的速度(3).导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流,欲使导体棒静止在斜面上,可以加方向垂直于导体棒的匀强磁场。求:(1)若匀强磁场的方向在水平方向,则磁场方向向左还是向右?磁感应强度为多大?(2)若匀强磁场的方向在竖直方向,则磁场方向向上还是向下?磁感应强度为多大?(3)沿哪个方向加匀强磁场可使磁感应强度最小?磁感应强度最小是多少?