如图所示,在直角坐标系xOy的第Ⅱ象限整个区域内,存在着沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场,在第Ⅳ象限整个区域内存在着方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。从电场中P(-L,2L)、Q(-L,)两点连线上各处,沿x轴正方向同时射入许多质量为m、电荷量为q的带正电粒子,结果所有粒子都从坐标原点O进入磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,求:(1)粒子从射入到全部通过O点所用的时间t0。(2)这些粒子从x轴上射出磁场时,所经过区域的宽度△d。
如图所示,一电子(质量为m,电量绝对值为e)处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧,在电场力作用下由静止开始运动,然后穿过极板B中间的小孔在距水平极板M、N等距处垂直进入板间的匀强偏转电场。若偏转电场的两极板间距为d,板长为l,求: (1)电子刚进入偏转电场时的速度v0; (2)要使电子能从平行极板M、N间飞出,两个极板间所能加的最大偏转电压Umax′。
如图所示电路,R3=12Ω,当滑动变阻器R1调到6Ω时,电源的总功率为P=63W,输出功率为P出=54W,电源的内电阻为r=1Ω。求电源电动势E和流过滑动变阻器R1的电流I1。
相距L="1.5" m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1kg的金属棒和质量 为m2="0.27kg" 的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方问竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同。棒光滑,cd棒与导轨间的动摩擦因数为,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd捧也由静止释放。(取10m/s2) (1)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小; (2)已知在2s内外力F做功40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热; (3)判断cd棒将做怎样的运动,求出cd棒达到最大速度所需的时间,并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力随时间变化的图像。
平面直角坐标系中,第1象限存在沿轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于轴射入电场,经轴上的N点与轴正方向成60º角射入磁场,最后从轴负半轴上的P点与轴正方向成60º角射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求: (1)粒子在磁场中运动的轨道半径R; (2)粒子从M点运动到P点的总时间; (3)匀强电场的场强大小E。
一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内。问: (1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少? (2)警车发动后要多长时间才能追上货车?