在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫”跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放,座椅做自由落体运动。座椅沿轨道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面4.0 m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6s. 取g=10m/s2.求: (1)座椅被释放后自由下落的高度有多高? (2)在匀减速运动阶段,座椅和游客的加速度大小是多少?
如图所示,一速度选择中电场的方向和磁场的方向分别是竖直向下和垂直于纸面向里,电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×104N/C和B1=0.1T,极板的长度l=m,间距足够大,在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场,磁场的方向为垂直于纸面向外,圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上,圆形区域的半径R=m,有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右射入极板后恰好做匀速直线运动,然后进入圆形磁场区域,飞出圆形磁场区域时速度方向偏转了60°,不计粒子的重力,粒子的比荷=2×103C/kg.(1)求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小;(2)在其他条件都不变的情况下,将极板间的磁场B1撤去,求粒子离开电场时速度的偏转角θ.
图示为探究通电导线在磁场中受力因素的实验示意图,三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,导体棒通过等长的轻而柔软的细导线1、2、3、4,悬挂于固定的水平轴上(未在图中画出),导体棒所在位置附近可认为有方向竖直向的匀强磁场,导线1、4通过开关S与内阻不计、电动势E=2V的电源相连.已知导体棒质量m=60g,等效电阻R=1Ω,有效长度l=20cm,当闭合开关S后,导体棒沿圆弧向右摆动,摆到最大高度时(仍在磁场中),细线与竖直方向的夹角θ=37°,已知细导线电阻不计,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)判断开关闭合后导体棒中电流的方向;(2)求出匀强磁场的磁感应强度的大小.
如图所示,xOy坐标平面中的直角三角形ACD区域,AC与CD长度均为l,且A、C、D均位于坐标轴上,区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一粒子源,粒子源能够从O点沿x轴正方向发射出大量带正电的同种粒子,不计粒子重力及粒子间相互作用,粒子的比荷为,发现恰好所有粒子都不能从AC边射出,求这些粒子中速度的最大值.
在倾角θ=45°的斜面上,固定一金属导轨间距L=0.2m,接入电动势E=10V、内阻r=1Ω的电源,垂直导轨放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数μ=,整个装置放在磁感应强度的大小B=4(﹣1)T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,如图所示,若金属棒静止在导轨架上,其所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g=10m/s2.求滑动变阻器R能接入电路的电大阻值.
一个沿x轴方向分布的电场的场强与坐标x关系图像如图所示,仅在-d≤ x ≤ d的区间有电场,x ≤ 0处电场强度的最大值为E0,x >0处场强大小恒为E0.规定+x轴方向为正方向,x=0处为零。一个质量为m、电荷量为+q的带点粒子只在电场力作用下,以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动,其动能与电势能之和的值为P。求:(1)画出x轴上电势分布的φ-x图像,要求标出最高电势;(2)确定粒子的运动区间;(3)一个周期内粒子在x >0区域内的运动时间;(4)P必须满足的取值范围。