如图所示的空间分布I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域,各边界面相互平行,I区域存在匀强电场,电场强度,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅳ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为,Ⅲ区域内无电磁场。四个区域宽度分别为.一质量、电荷量的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:粒子离开I区域时的速度大小v;粒子在Ⅲ区域内运动时间t;(此问省示范高中学生必做,其他学校学生不做)粒子离开区域Ⅳ时速度与磁场边界面的夹角α.
如图所示,一质量m=0.10kg、电阻R=0.10Ω的矩形金属框abcd由静止开始释放,竖直向下进入匀强磁场。已知磁场方向垂直纸面向内,磁感应强度B=0.50T,金属框宽L=0.20m,开始释放时ab边与磁场的上边界重合。经过时间t1,金属框下降了h1=0.50m,金属框中产生了Q1=0.45J的热量,取g=10m/s2。 (1)求经过时间t1时金属框速度v1的大小以及感应电流的大小和方向; (2)经过时间t1后,在金属框上施加一个竖直方向的拉力,使它作匀变速直线运动,再经过时间t2=0.1s,又向下运动了h2=0.12m,求金属框加速度的大小以及此时拉力的大小和方向(此过程中cd边始终在磁场外)。 (3)t2时间后该力变为恒定拉力,又经过时间t3金属框速度减小到零后不再运动。求该拉力的大小以及t3时间内金属框中产生的焦耳热(此过程中cd边始终在磁场外)。 (4)在所给坐标中定性画出金属框所受安培力F随时间t变化的关系图线。
如图所示,绝缘的光滑水平桌面高为h=1.25m、长为s=2m,桌面上方有一个水平向左的匀强电场。一个质量为m=2×10-3kg、带电量为q=+5.0×10-8C的小物体自桌面的左端A点以初速度vA=6m/s向右滑行,离开桌子边缘B后,落在水平地面上C点。C点与B点的水平距离x=1m,不计空气阻力,取g=10m/s2。 (1)小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地? (2)匀强电场E多大? (3)为使小物体离开桌面边缘B后水平距离加倍,即,某同学认为应使小物体带电量减半,你同意他的想法吗?试通过计算验证你的结论。
如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa。现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2。求: (1)活塞与气缸底部之间的距离; (2)加热到675K时封闭气体的压强。
如图所示,质量为M,长为L的小车静止在光滑水平面上,小车最右端固定有一个厚度不计的竖直挡板,另有一质量为的小物体以水平向右的初速度从小车最左端出发,运动过程中与小车右端的挡板发生无机械能损失的碰撞,碰后小物体恰好停在小车的最左端。求: (1)小物体停在小车的最左端时小车的速度多大? (2)小物体与小车间的动摩擦因数多大?
如图所示,在坐标原点O处有一质点S,它沿y轴做频率为10Hz、振幅为2cm的简谐运动,形成的波沿x轴传播,波速为4m/s,当t=0时,S从原点开始沿y轴负方向运动. ①画出当S完成第一次全振动时的波形图; ②经过多长时间x=1m处的质点第一次出现波峰?