如图所示,玩具射击枪水平放置,玩具枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶中心之间的水平距离s="5" m,子弹射出的水平初速度v为10 m/s,不计空气阻力,重力加速度g为10 m/s2,(靶足够大)求:(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶;(2)子弹击中目标靶的位置与靶中心的距离h;(3)子弹击中目标靶时,子弹的速度大小。
如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05m.电压为10V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0=0.1T,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里.图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向里.一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出.已知速度的偏向角,不计离子重力.求:(1)离子速度v的大小;(2)离子的比荷q/m;(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.
如图所示,一正方形线圈从某一高度自由下落,恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域.已知正方形线圈质量为m,边长为L,电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高度为2L,求:(1)线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1的大小和方向;(2)线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q;(3)线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小.
如图所示,在水平面内固定一光滑“U”型导轨,导轨间距L=1m,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场,导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω,定值电阻R=0.2Ω,其余电阻忽略不计.求:(1)回路中产生的感应电动势;(2)R上消耗的电功率;(3)若在导体棒上施加一外力F,使导体棒保持匀速直线运动,求力F的大小和方向.
(17分)如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正方形边长为L且ad边与x轴重合,ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限的磁场区域,不计粒子所受的重力.求:(1)电场强度E的大小;(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;(3)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后能到达y轴上,且速度与y轴负方向成450角?(4)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后不能到达y轴上?
(16分)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=lm,电阻R1=3Ω,R2=1.5Ω,导轨上放一质量m=1kg的金属杆,长度与金属导轨等宽,与导轨接触良好,金属杆的电阻r=1.0Ω,导轨电阻忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向下.现用一拉力F沿水平方向拉杆,使金属杆由静止开始运动.图乙所示为通过金属杆中的电流平方(I2)随位移(x)变化的图线,当金属杆运动位移为5m时,求:(1)金属杆的动能:(2)安培力的功率;(3)拉力F的大小.