用力拉一质量为m的物体,沿水平面匀速前进l,已知力和水平方向成θ,物体和地面间的动摩擦因数为μ,则在这段距离内F做功为多少?
如图,光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的 匀强磁场,磁感强度为B。一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距l0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计)。求:(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度;(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能;(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻。导体棒放在导轨上,与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的棒恰好静止。当棒运动到磁场的上边界处时,撤去拉力,棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向选滑动,此时b棒已滑离导轨。当棒再次滑回到磁场边界处时,又恰能沿导轨匀速向下运动。已知棒、棒和定值电阻的阻值均为棒的质量为,重力加速度为,导轨电阻不计。求 (1)棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,棒中的电流强度,与定值电阻中的电流强度之比.
(2)棒质量;a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力。
如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为的偏转电场,最后打在照相底片上。已知同位素离子的电荷量为,速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场,照相底片与狭缝、的连线平行且距离为,忽略重力的影响。
(1)求从狭缝射出的离子速度的大小; (2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度方向飞行的距离为,求出与离子质量之间的关系式(用表示)。
如图所示,物体放在足够长的木板上,木板静止于水平面。时,电动机通过水平细绳以恒力拉木板,使它做初速度为零,加速度的匀加速直线运动。已知的质量和的质量均为,、之间的动摩擦因数,与水平面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度取。求
(1)物体刚运动时的加速度 (2)时,电动机的输出功率; (3)若时,将电动机的输出功率立即调整为,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,时物体的速度为。则在到这段时间内木板的位移为多少?
质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,、为两块水平放置的平行金属极板,板长为,板右端到屏的距离为,且远大于,为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离的距离。以屏中心为原点建立直角坐标系,其中轴沿水平方向,轴沿竖直方向。 (1)设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上点。若在两极板间加一沿方向场强为的匀强电场,求离子射到屏上时偏离点的距离; (2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。 上述装置中,保留原电场,再在板间加沿方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从点沿方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取坐标相同的两个光点,对应的坐标分别为3.24和3.00,其中坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板间运动时方向的分速度总是远大于方向和方向的分速度。