如图1所示,匝数n=200匝的圆形线圈,面积S=50cm2,放在匀强磁场中,线圈平面始终与磁场方向垂直,并设磁场方向垂直纸面向里时,磁感应强度为正。线圈的电阻为r=0.5Ω,外接电阻R=1.5Ω。当穿过线圈的磁场按图2所示的规律变化时,求:(1)0~0.1s内a、b两点哪一点的电势高?a、b两点之间的电压U为多少?(2)0.1s~0.5s内通过R的电荷量;
如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线BD垂直点唱响飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入PS右侧足够大的匀强磁场区域。已知两界面MN、PS相聚12cm,D是中心线RD与界面PS的交点。粒子穿过界面PS最后垂直打在放置与中心线上的荧光屏bc上,荧光屏bc长8cm。求:(粒子重力忽略不计)(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RD多远,到达PS界面是离D点多远;(2)匀强磁场磁感应强度的大小与方向;(3)荧光屏bc左边缘b点与D点的距离l的范围。
如图所示,水平平台上有一个质量m=50kg的物块,站在水平地面上的人用跨过定滑轮的细线向右拉动物块,细绳不可伸长。不计滑轮的大小、质量和摩擦。在人以速度v从平台边缘正下方匀速向右前进x的过程中,始终保持桌面和手的竖直高度差h不变。已知物块与平台间的动摩擦因数μ=0.5,v=0.5m/s,x=4m,h=3m,g=10m/s2.求人克服绳的拉力做的功。
如图所示,AB、CD两直线间的区域相距为2L,其间存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方电场的场强E1方向竖直向下,PT下方电场的场强E2方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子依次以相同的初速度V0沿水平方向垂直射入匀强电场E2中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为L/2,不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求:(1)电场强度E1与E2;(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P 点的距离有什么规律?(3)有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正三角形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其无缝隙的置于CD右侧,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中,欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电荷量损失),并返回Q点,需在容器中加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于a,则磁感应强度B的大小应满足什么条件?
如图所示为浦江中学物理课外兴趣小组在某次四驱车比赛时轨道的一小段。小虎同学控制的四驱车(可视为质点),质量m=1.0kg,额定功率为P=9W,四驱车到达水平平台上A点时速度很小(可视为0),此时启动四驱车的发动机并以额定功率运动,当四驱车到达平台边缘B点时恰好达到最大速度,并从B点水平飞出,恰能从C点沿切线方向飞入粗糙的竖直圆形轨道内侧,到达C点时的速度大小为5m/s,且∠α=53°,四驱车沿CDE运动到最高点F时轨道对它的压力恰为零,已知AB间的距离L=6m,圆弧轨道半径R=0.4m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)四驱车运动到B点时的速度大小;(2)发动机在水平平台上工作的时间;(3)四驱车在圆轨道上从C点运动到F点的过程中克服阻力做的功。
如图所示为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。现进行试验,设无人机的质量为m=4kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N,当无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞,经时间t=4s时离地面的高度为h=48m,g取10m/s2。求:(1)其动力系统所能提供的最大升力为多大?(2)无人机通过调整升力继续上升,恰能悬停在距离地面高度为H=118m处,求无人机从h上升到H的过程中,动力系统所做的功为多大?(3)当无人机悬停在距离地面高度H=118m处时,突然关闭动力设备,无人机从静止开始竖直坠落,经2s后无人机瞬间又恢复最大升力,则无人机在下落过程中距地面的最低高度为多大?