MN与PQ为足够长的光滑金属导轨,相距L=0.5m,导轨与水平方向成θ=30°放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T,方向与导轨平面垂直指向左上方。金属棒ab、cd放置于导轨上(与导轨垂直),质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg,ab、cd的总电阻为R=0.2Ω(导轨电阻不计)。当金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动时,求(1)当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时,cd棒所受安培力的大小和方向。(2)cd棒运动时能达到的最大速度。
考驾驶证的某环节,学员需要将车前轮停在指定的感应线上。如图所示,车在感应线前以v0的速度匀速行驶,前轮到感应线的距离为s时,学员立即刹车,假设刹车后,车受到的阻力为其总重力(包括车内的人)的μ倍。已知车(包括车内的人)的质量为M,讨论车的初速度v0不同的情况停下时,车前轮相对感应线的位置。
如图所示,质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上,木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块,小木块可视为质点.现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度,小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J,小木块最终停在木箱正中央.已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3,木箱内底板长为0.2m.求: ①木箱的最终速度的大小; ②小木块与木箱碰撞的次数.
如图所示,真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球,频率为f=5.0×1014 Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播,在玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中.已知∠COD=120°,玻璃球对该激光束的折射率为.求: (1)此激光束在真空中的波长; (2)此激光束进入玻璃时的入射角α; (3)此激光束穿越玻璃球的时间.
如图所示p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过 ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200J。 (i)ACB过程中气体的内能如何变化?变化了多少? (ii)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量?
如图所示,在xOy平面的第一象限内,分布有沿x轴负方向的场强E=×104N/C的匀强电场,第四象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B1="0.2" T的匀强磁场,第二、三象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B2的匀强磁场。在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM,平板上开有一个小孔P,P处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管,管内由于静电屏蔽没有电场。y轴负方向上距O点cm的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射a粒子,假设发射的a粒子速度大小v均为2×105m/s,此时有粒子通过准直管进入电场, 打到平板和准直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子带正电,比荷为5×l07C/kg,重力不计,求: (1)a粒子在第四象限的磁场中运动时的轨道半径和粒子从S到达P孔的时间; (2)除了通过准直管的a粒子外,为使其余a粒子都不能进入电场,平板OM的长度至少是多长? (3)经过准直管进入电场中运动的a粒子,第一次到达y轴的位置与O点的距离; (4)要使离开电场的a粒子能回到粒子源S处,磁感应强度B2应为多大?