水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,问距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆如图所示,金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v与F的关系如右下图。若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω;求磁感应强度B为多大,金属杆受到滑动摩擦阻力为多大?(取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力)
物体在斜坡顶端以1 m/s的初速度和0.5 m/s2的加速度沿斜坡向下作匀加速直线运动,已知斜坡长24米, 求:(1) 物体滑到斜坡底端所用的时间。 (2) 物体到达斜坡中点速度。
(12分)如图18所示,在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴 的有界匀强电场,方向如图所示.y轴上一点P的坐标为(0,y0),有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中,当匀强电场的场强为E1时,电子从A点射出,A点坐标为(xA,0),当场强为E2时,电子从B点射出,B点坐标为(xB,0).已知电子的电荷量为e,质量为m,不计电子的重力,E1、E2未知. (1)求匀强电场的场强E1、E2之比; (2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q点的坐标为(0,-y0), 求感光胶片上曝光点的横坐标xA′、xB′之比.
(12分)如图17所示,质量为m=5×10-8 kg的带电粒子以v0=2 m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长L=10 cm,板间距离d=2 cm,当A、B间加电压UAB=103 V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高).求: (1)带电粒子的电性和所带电荷量; (2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?
(12分)一带电平行板电容器竖直放置,如图所示.板间距d=0.1 m,板间电势差U=1000 V.现从A处以速度vA=3 m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m=0.02 g、电荷量为q=10-7 C),经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处,(取g=10 m/s2)求: (1)分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况; (2)A、B间的距离.
(12分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C、质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图12所示.(g取10 m/s2)试求: (1)物块向右运动的最大距离; (2)物块最终停止的位置.