如图,在水平地面两端有固定挡板P、Q,其间距为L=1m。一质量为m=10kg的滑块(可看成质点)与地面间的动摩擦因数为μ=0.1。滑块从紧靠P板处以初速度v0=9.8m/s向Q运动,在整个运动过程中始终受到一个水平向左、大小F=9.8N的恒力作用,物与P、Q相碰时均原速反弹。(g取9.8m/s2)物体最终位置距P的距离;物与Q的碰撞次数。
模拟如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与x轴负方向成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场,电场强度的大小为E=50 N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=0.2 T.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=4×103 m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量为q=-4×10-18 C,质量为m=1×10-24 kg.求: (1)带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标及经过磁场边界时的速度方向; (2)带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标; (3)带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果可以保留π).
如图所示,足够长的光滑金属导轨与水平面的夹角为θ,两导轨间距为L,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电动势为E,内阻为r.一质量为m的导体棒ab与两导轨垂直并接触良好,整个装置处于磁感应强度为B,垂直于斜面向上的匀强磁场中,导轨与导体棒的电阻不计. (1)若要使导体棒ab静止于导轨上,求滑动变阻器的阻值应取何值; (2)若将滑动变阻器的阻值取为零,由静止释放导体棒ab,求释放瞬间导体棒ab的加速度; (3)求第(2)问所示情况中导体棒ab所能达到的最大速度的大小.
音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.下图是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为B,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I.求此时线圈所受安培力的大小和方向。
如图所示,空间有一垂直于纸面的磁感应强度为0.5 T的匀强磁场,一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q=+0.2 C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.t=0时对木板施加方向水平向左,大小为0.6 N的恒力F,g取10 m/s2,则( )
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,由静止经电压U加速后沿电场中心线RO垂直电场线飞入偏转电场,进入电场时速度υ0=3×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为14cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为2cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2) (1)求加速电压U的大小。(2)求粒子穿过界面PS时离D点多远? (3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.(结果保留2位有效数字,=3.16)