(18分)有一个1000匝的矩形线圈,两端通过导线与平行金属板AB相连(如图所示),线圈中有垂直纸面向外的匀强磁场;已知AB板长为,板间距离为。当穿过线圈的磁通量增大且变化率为时,有一比荷为的带正电粒子以初速度从上板的边缘射入板间,并恰好从下板的边缘射出;之后沿直线MN运动,又从N点射入另一垂直纸面向外磁感应强度为的圆形匀强磁场区(图中未画出),离开圆形磁场时速度方向偏转了。不计带电粒子的重力。试求(1)AB板间的电压(2)的大小(3)圆形磁场区域的最小半径
如图所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角为,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个细物块。木板和物块的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力(k>1),断开轻绳,木板和物块沿斜面下滑。假设木板足够长,与挡板发生碰撞时,时间极短,无动能损失,空气阻力不计。求: (1)木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中,物块的加速度; (2)从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间,木板运动的路程s; (3)从断开轻绳到木板和物块都静止,摩擦力对木板及物块做的总功W.
如图所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均不计。在x>0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的稳定磁场,磁感强度大小按B=kx规律变化(其中k是一大于零的常数)。一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上,两者接触良好. 当t =0时直杆位于x=0处,其速度大小为v0,方向沿x轴正方向,在此后的过程中,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆,使金属杆的加速度大小恒为a,加速度方向一直沿x轴的负方向。求: (1)闭合回路中感应电流持续的时间有多长? (2)当金属杆沿x轴正方向运动的速度为时,闭合回路的感应电动势多大?此时作用于金属杆的外力F多大?
如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E.一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出射出之后,第三次到达x轴时(O点不算第一次),它与点O的距离为L。求: (1)此粒子射出的速度v (2)在此过程中运动的总路程S(重力不计).
如图所示,质量为0.78kg的金属块放在水平地面上,在大小为3.0N、方向与水平方向成370角的拉力F作用下,以4.0m/s的速度沿地面向右做匀速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8,g取10m/s2。求: (1)金属块与地面间的动摩擦因数; (2)如果从某时刻起撤去拉力F,此后金属块的加速度大小; (3)撤去拉力F后金属块在地面上还能滑行多远?
如图所示,在竖直平面内,由斜面和圆形轨道分别与水平面相切连接而成的光滑轨道,圆形轨道的半径为R。质量为m的小物块从斜面上距水平面高为h=2.5R的A点由静止开始下滑,物块通过轨道连接处的B、C点时,无机械能损失。求: ⑴.小物块通过B点时速度vB的大小; ⑵.小物块通过圆形轨道最低点C时轨道对物块的支持力N的大小; ⑶.小物块能否通过圆形轨道的最高点D。