如图甲所示,在整个矩形区域MNPQ内有由M指向N方向的匀强电场E(图甲中未画出)和垂直矩形区域向外的匀强磁场B(图甲中未画出),E和B随时间变化的规律如图乙所示在t=0时刻,将带正电、比荷为25C/kg的粒子从MQ的中点无初速释放,粒子在第8s内经NP边离开矩形区域已知MQ边足够长,粒子重力不计,。(1)求矩形区域PQ边长满足的条件;(2)若要粒子从MQ边飞出,释放粒子的时刻t应满足什么条件?
如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面积为A的小喷口,喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活塞.在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a,b,其中棒b的两端与一电压表相连,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时,活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出,液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密度为,不计所有阻力,求: (1)活塞移动的速度;(2)该装置的功率;(3)磁感应强度B的大小;(4)若在实际使用中发现电压表的读数变小,试分析其可能的原因。
如图所示,在空间存在水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场,电场强度为E,磁感应强度为B,在场区某点由静止释放一个带电液滴a,它运动到最低点处恰与一个原来处于静止的液滴b相碰,碰后两液滴合为一体,沿水平方向做直线运动,已知液滴a质量是液滴b质量的2倍,液滴a所带的电量是液滴b所带电量的4倍。求两液滴初始位置之间的高度差h(设a、b之间的静电力不计)。
如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆,半径R=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为,处,重力加速度,求:(1)碰撞结束后,小球A和B的速度的大小。(2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。
如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在xOy平面的第一象限,存在以x轴、y轴及双曲线y=的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的匀强电场区域Ⅱ.两个电场大小均为E,不计电子所受重力,电子的电荷量为e,则:(1)求从电场区域Ⅰ的边界B点处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的坐标;(2)证明在电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子恰能从MNPQ区域左下角P点离开;(3)求由电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子到达P点所需最短时间.
如图所示,在竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场。一绝缘U形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环MAP组成,固定在纸面所在的竖直平面内。PQ、MN水平且足够长,NMAP段是光滑的。现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的3/4(重力加速度为g)。现在M右侧D点由静止释放小环,小环刚好能到达P点。 (1)求D、M间的距离X0; (2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小; (3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与动摩擦力大小相等且大于电场力),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,球小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。