如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。求(1)此过程中杆的速度最大值为(2)流过电阻R的电量
一质点以v0=2m/s的初速度做匀加速直线运动,第2秒未速度变为v1=4m/s,求:(1)物体的加速度大小a(2)第5秒末的速度大小v2(3)第二个2秒内位移大小x。
如图所示,在X>0,Y>0的空间中存在两个以水平面MN为界,磁感应强度大小均为B,方向相反的匀强磁场。一根上端开口、内壁光滑的绝缘细管,长为L,其底部有一质量为m、电量为+q的粒子。在水平外力作用下,保持细管始终平行于Y轴,沿X方向以速度匀速向右运动,且,不计粒子的重力。求: (1)细管刚进入磁场时,粒子运动的加速度大小、方向; (2)维持细管始终平行于Y轴向右匀速运动的过程中,水平外力所做的功; (3)粒子第一次到达运动轨迹最高点的位置坐标。
如图所示,质量为m、电荷量为e的电子从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限内,射入时的速度方向不同,但大小均为v0.现在某一区域内加一方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,若这些电子穿过磁场后都能垂直地射到与y轴平行的荧光屏MN上,求: (1)电子从 y轴穿过的范围; (2)荧光屏上光斑的长度; (3)所加磁场范围的最小面积。
如图所示,将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接.第一次只用手托着B物块于H高处,A在弹簧弹力的作用下处于静止,现将弹簧锁定,此时弹簧的弹性势能为Ep,现由静止释放A、B,B物块着地后速度立即变为0,同时弹簧锁定解除,在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升.第二次用手拿着A、B两物块,使得弹簧竖直并处于原长状态,此时物块B离地面的距离也为H,然后由静止同时释放A、B,B物块着地后速度同样立即变为0.求: ⑴第二次释放A、B后,A上升至弹簧恢复原长时的速度υ1; ⑵第二次释放A、B后,B刚要离地时A的速度υ2.
如图所示,一长为L的薄壁玻璃管放置在水平面上,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m。玻璃管右边的空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。磁场的左边界与玻璃管平行,右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动,由于水平外力的作用,玻璃管进入磁场后速度保持不变,经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在水平面内自由运动,最后从左边界飞离磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变,不计一切阻力。求: ⑴小球从玻璃管b端滑出时速度的大小; ⑵从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中,外力F随时间t变化的关系; ⑶小球飞离磁场时速度的方向。