如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点以水平速度v0向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场后恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场.已知小球过M点时的速度方向与x轴的方向成夹角,不计空气阻力,重力加速度为g.求:(1)电场强度E的大小和方向;(2)x轴上点M、N之间的距离L;(3)x轴上点O、M之间的距离S.
如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨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,设平行导轨足够长。已知导体棒下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处时的速度大小为v2。 (1)求导体棒ab从A处下落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这间的距离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进入磁场II时的速度大小为v3,要使其在外力F作用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。
如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E.一粒子源固定在x轴上的A(-L,0)点,沿y轴正方向释放电子,电子经电场偏转后能通过y轴上的C(0,2L)点,再经过磁场偏转后恰好垂直击中ON,ON与x轴正方向成30°角.已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用,求: (1)电子的释放速度v的大小; (2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ; (3)圆形磁场的最小半径Rmin.
山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青藤,其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m。开始时,质量分别为M=10kg和m=2kg的大小两只金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头,大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤的下端荡到右边石头的D点,此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2,求: (1)大猴子水平跳离的速度最小值 (2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小 (3)荡起时,青藤对猴子的拉力大小
如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球,mA=1kg,mB=2kg,A、B两球有一被压缩弹簧,弹簧被细线锁定。现烧断细线解除锁定弹开小球,B球获得的动量大小为4kg·m/s,若规定向右为正方向,求①A球的速度;②烧断细线前弹簧的弹性势能。
如图所示是一个透明圆柱体的横截面,一束单色光平行于直径AB射向圆柱体,光线经过折射后恰能射到B点。已知透明介质对单色光的折射率为,横截面的半径为R,光在真空中的传播速度为c,求:①光在介质中运动的时间; ②平行光线到直径AB的距离d。