(11分)如图11所示,两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,两导轨间的距离L=0.6m。电阻R=2Ω,金属杆MN阻值r=1Ω,当用外力F拉着金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动,速度v=10m/s,产生的感应电动势为3V。求:(1)磁场的磁感应强度B为多少?(2)导体杆MN所受的拉力多大?
如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ区域分界面)存在水平向右的匀强电场,电场强度为E,磁场和电场宽度均为l且足够长,M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场,入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成,一部分为速度大小为v的低速质子,另一部分为速度大小为3v的高速质子,当I区中磁场较强时,M板出现两个亮斑,缓慢改变磁场强弱,直至亮斑相继刚好消失为止,此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m,电量为e,不计质子重力和相互作用力,求:(1)此时I区的磁感应强度;(2)N板两个亮斑之间的距离。
在某中学举办的智力竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目。要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏。如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1 m的高度落到地面而不被摔坏。有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力均为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面4 m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起。g取10 m/s2,不考虑空气阻力,求:(1)如果没有保护,鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其速度最大不能超过多少?(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端距离x至少为多少?
一根长为l的绝缘细线一端固定,另一端连着一质量为m的带正电A球,置于水平向左的电场中,已知A球所受的电场力大小为。另有一质量为2m的B球静止地悬挂在一弹簧下端(B球与弹簧均为绝缘材料制成),弹簧伸长,现让A球沿如图虚线上摆,摆到水平位置时速度,恰好与B球发生正碰,B球受碰后向上振动,到达最高点时,弹簧被压缩。求:A球回到最低点M时细线受到的拉力大小。
如图,一玻璃管平放在水平面上,管内底端放有一个的带正电微粒,玻璃管置于一方向垂直水平面向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.01T,磁场范围足够大,磁场中有一屏,距玻璃管口上方d= 60cm处。现让玻璃管水平向右匀速运动,当运动到如图虚线所示位置时,带电微粒恰好离开管口,再过.带电微粒恰好到达屏上,且与屏相切。(一切摩擦均可忽略)求:(1)小球脱离玻璃管后在磁场中运动的半径(2)玻璃管的长度是多少?
如图,一小车在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶,车厢后壁有一架子,距车厢地面高为1.8m,架子上紧贴后壁放有一质量为lkg,可视为质点的光滑小物块A,若小车突然受到一制动力的作用,使车开始以10m/s2的加速度做匀减速运动,由于惯性,小物块A向前飞出,(g取10m/s2)求:(1)小物块A落到车厢地面前的那一瞬间,重力对A做功的功率(2)小物块A落到车厢地面时,落点距车厢后壁的距离。