核聚变反应需要几百万度以上的高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内(否则不可能发生核反应),通常采用磁约束的方法(托卡马克装置).如图所示,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内.设环状磁场的内半径为R1,外半径为R2,磁场的磁感强度为B,若被束缚带电粒子的比荷为q/m,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度.求:(1)粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度.(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度.
如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上.在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求:线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.
如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置.两导轨间距为L,M、P 两点间接有阻值为R的电阻,面MPQN与水平面的夹角为θ.一根质量为m的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦求杆在下滑过程中可以达到的最大速度值;在杆加速下滑时,当杆的速度大小为时,求此时杆加速度的大小.
一列货车以8的速度在铁路上行驶,由于调度事故,在大雾中后面600 m处有一列快车以20的速度在同一轨道上行驶。此时,快车司机接到前方有一列货车正在行驶的报告,快车司机赶快和上制动器,但快车要滑行2000m才停下来,请判断两车会不会相撞。
汽车以10的速度在平直公路上行驶,刹车后经2速度变为6,求:刹车后2内前进的距离及刹车过程中的加速度。刹车后前进9所用的时间。刹车后8内前进的距离。