如图,相距为R的两块平行金属板M、N正对放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线且水平,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。收集板D上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子,经s1无初速进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场。粒子重力不计。若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U;求粒子从s1到打在D的最右端经历的时间t。
(16分)如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:l=1m,m=1kg,R=0.3Ω,r=0.2Ω,s=1m)(1)判断该金属棒在磁场中是否做匀加速直线运动;(2)求加速度的大小和磁感应强度B的大小;(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.
(10分)如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车,小车的质量为1.6kg,木块与小车之间的动摩擦因数为0.2(g取10m/s2).设小车足够长,求:(1)木块和小车相对静止时小车的速度;(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间;(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离.
(10分)如图所示,一U形金属框的可动边AC长0.1m,匀强磁场的磁感强度为0.5T,AC以8m/s的速度水平向右移动,电阻R为5Ω,(其它电阻均不计).(1)计算感应电动势的大小;(2)求出电阻R中的电流有多大?⑶通过AC边的电流方向如何?
如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止,A、B两木块同时以相向的水平初速度v0和2v0滑上长木板,木板足够长, A、B始终未滑离木板也未发生碰撞。求:①木块B的最小速度是多少?②木块A从刚开始运动到A、B、C速度刚好相等的过程中,木块A所发生的位移是多少?
如图所示,宽为a的平行光束从空气斜射到平行玻璃砖上表面,入射角为60°,光束中包含两种波长的光,玻璃砖对这两种光的折射率分别为n1=,n2=,光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束,求玻璃砖的厚度d为多少? (已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,结果可用根式表示).