如图所示,一个U形导体框架,其宽度L=1m,框架所在平面与水平面的夹用α=30°。其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度B=0.2T。今有一条形导体ab,其质量为m=0.5kg,有效电阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能无摩擦地滑动,求:(1)由静止释放导体,导体ab下滑的最大速度vm;(2)在最大速度vm时,在ab上释放的电功率。(g=10m/s2)。
如图所示,物体A放在某一水平面上,已知物体A重60N,A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,A.B均处于静止状态,绳AC水平,绳CD与水平方向成37°角,CD绳上的拉力为15N。sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)物体A受到的摩擦力为多大? (2)物体B重力为多大?
一物体做匀加速直线运动,初速度为,第7S内的位移比第5S内的位移多4m,求: (1)物体的加速度; (2)物体在5S内的位移。
质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,如图所示,电容器两极板相距为d,两板间电压为U,极板间匀强磁场的磁感应强度为B1,方向垂直纸面向外。一束电荷电量相同、质量不同的带正电的粒子,沿电容器的中线平行于极板射入电容器,沿直线匀速穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。结果分别打在感光片上的a、b两点,设a、b两点之间距离为,粒子所带电荷量为q,且不计重力,求: (1)粒子在磁场B1 中直线运动时速度v的大小? (2)打在a、b两点的粒子的质量之差? (3)试比较这两种带电粒子在磁场B2中运动时间的大小关系,并说明理由?
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流,欲使导体棒静止在斜面上,可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场。求: (1)若匀强磁场的方向在竖直方向,则磁场方向是向上还是向下?磁感应强度B1为多大? (2)若导体棒与斜面间无挤压,则施加的磁场方向如何?则磁感应强度B2为多大? (3)沿什么方向施加匀强磁场可使磁感应强度最小?最小值B3为多少?
如图所示,一束质量、电荷量的带负电的粒子以某一速率通过一个矩形空间的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T;速度方向与磁感线垂直,带电粒子从A点沿AD方向射入,已知AB=DC=0.4m,AD=BC=,求: (1)若带电粒子的运动速率为,则其在磁场中运动半径R1为多少? (2)若带电粒子恰好从C点离开磁场,则其在磁场中运动半径R2和速率v2各为多少?