MN与PQ为足够长的光滑金属导轨,相距L=0.5m,导轨与水平方向成θ=30°放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T,方向与导轨平面垂直指向左上方。金属棒ab、cd放置于导轨上(与导轨垂直),质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg,ab、cd的总电阻为R=0.2Ω(导轨电阻不计)。当金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动时,求(1)当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时,cd棒所受安培力的大小和方向。(2)cd棒运动时能达到的最大速度。
如图,竖直平面坐标系xoy的第一象限,有垂直xoy面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场,大小分别为B和E;第四象限有垂直xoy面向里的水平匀强电场,大小也为E;第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道,轨道最高点与坐标原点O相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于N.一质量为m的带电小球从y轴上(y>0)的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动,恰好通过坐标原点O,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过N点水平进入第四象限,并在电场中运动(已知重力加速度为g).(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量;(2)P点距坐标原点O至少多高;(3)若该小球以满足(2)中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限,通过N点开始计时,经时间t=2小球距坐标原点O的距离s为多远?
如图,间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形,竖直导轨面与水平导轨面均足够长,整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中.质量均为m、阻值均为R的导 体棒ab、cd均垂直于导轨放置,两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ;当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时,释放导体棒ab,它在竖直导轨上匀加速下滑.某时刻将导体棒所受恒力撤去,经过一段时间,导体棒cd静止,此过程流经导体棒的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金 属导轨的电阻不计;已知重力加速度为g)求:(1)导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流;(2)导体棒ab匀加速下滑的加速度大小;(3)导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移.
一静止原子核发生α衰变, 生成一α粒子及一新核, 测得α粒子的速度为光在真空中的速度的0.1倍。已知α粒子的质量为m,电荷量为q;新核的质量为α粒子的质量的n倍;光在真空中的速度大小为c。求:(1)衰变过程中新核所受冲量的大小; (2 ) 衰变前原子核的质量。
一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分;已知活塞的质量为m,活塞面积为S,达到平衡时,这两部分气体的体积相等,如图(a)所示;为了求出此时上部气体的压强p10,将气缸缓慢倒置,再次达到平衡时,上下两部分气体的体积之比为3:1,如图(b)所示。设外界温度不变,重力加速度大小为g,求:图(a)中上部气体的压强p10
如图所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BD两部分组成,其中AB部分为光滑的圆弧,AOB=37o,圆弧的半径R=0.5m,圆心O点在B点正上方;BD部分水平,长度为0.2m,C为BD的中点。现有一质量m=lkg,可视为质点的物块从A端由静止释放,恰好能运动到D点。(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:(1)为使物块恰好运动到C点静止,可以在物块运动到B点后,对它施加一竖直向下的恒力F,F应为多大?(2)为使物块运动到C点时速度为零,也可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角,应为多大?(假设B处有一小段的弧线平滑连接,物块经过B点时没有能量损失)(3)接上一问,求物块在BD板上运动的总路程。