如图所示的狭长区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,区域的左、右两边界均沿竖直方向,磁场磁感应强度的大小为B.某种质量为m,电荷量q的带正电粒子从左边界上的P点以水平向右的初速度v进入磁场区域,该粒子的运动轨迹恰好与磁场右边界相切。重力的影响忽略不计。(1)求该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径和周期;(2)求磁场左、右两边界之间的距离L;
如图所示,轻绳悬挂质量为m的小球,用水平力F拉小球使绳与竖直方向成角,小球处于平衡状态。(1)在答题卡相应位置画出小球的受力分析图;(2)求力F和绳对小球的拉力FT的大小。
如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口放置在两极板的正中央处,从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度大小均为v0、带电荷量为q的墨滴,调节电源电压,使墨滴在电场区域恰能沿中心线水平向右做匀速直线运动;进入电场和磁场共存区域后,最终打在上极板的P点,且速度方向与上极板成53°角。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)。(1)判断墨滴所带电荷的种类,并求出两板间的电压;(2)求磁感应强度B的值。
如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨间距为L=1m,导轨长为d=3m,导轨平面与水平面的夹角为θ=300,匀强磁场的磁感应强度大小为B=1T,方向与导轨平面垂直向上,质量为m=0.1Kg的导体棒从导轨的顶端由静止开始释放,导棒在滑至底端之前已经做匀速运动,设导体棒始终与导轨垂直,并与导轨接触良好,接在两导轨间的电阻为R=2,其他部分的电阻均不计,重力加速度g=10m/s2。求:(1)导体棒匀速运动时的速度v大小;(2)导体棒从导轨的顶端运动到底端的整个过程中,电阻R产生的焦耳热Q。
灵巧、省力的电动自行车,最近几年已成为人们出行的主要交通公具。下表为一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数。请利用表中数据进行计算:(取g=10m/s2)
(1)电动机以额定值正常工作时的机械效率。(2)在额定电压下,电机突然卡死时,电机的总功率。(3)当自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时,若其受到的阻力为总重量的0.02倍,则此时其速度为多少?
(本题12分)如图所示,条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度B的大小均为0.3T,AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′、CC′之间的距离d=1m。一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0=4×10-6s;当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ。取π≈3,不计粒子所受重力。 求:(1)粒子的比荷q/m; ⑵速度v0和v1的大小;⑶速度为v1的粒子从O到DD′所用的时间。