如下图所示,直角坐标系xOy中第一象限内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场.在t=0时刻,同时从x轴各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m,电荷量均为q的带正电粒子射入磁场,已知在t=t0时刻从y轴射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴.不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用.(1)求磁场的磁感应强度B的大小;(2)若从x轴两个不同位置射入磁场的粒子,先后从y轴上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系.
如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管,管内用水银封闭一定质量的理想气体,上管足够长。图中大小截面积分别为S1=2cm2、S2=lcm2。粗细管内水银柱长度h1=h2=2cm,封闭气体长度L=22cm。大气压强P0=76cmHg,气体初始温度为57℃。求 ①若缓慢升高气体温度,升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内。 ②若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离。
如图所示的xOy坐标系中,Y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向外。Ql、Q2两点的坐标分别为(0,L)、(0,-L),坐标为处的C点固定一平行于y轴放置的绝缘弹性挡板,C为挡板中点。带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后,沿y轴方向分速度不变,沿x轴方向分速度反向,大小不变。现有质量为m,电量为+q的粒子,在P点沿PQl方向进入磁场,,不计粒子重力。 (1)若粒子从点Ql直接通过点Q2,求粒子初速度大小。 (2)若粒子从点Ql直接通过点O,求粒子第一次经过x轴的交点坐标。 (3)若粒子与挡板碰撞两次并能回到P点,求粒子初速度大小及挡板的最小长度。
如图所示,一个质最为M,长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=4m,球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg,管下端离地面高度H=5m。现让管自由下落,运动过程中管始终保持竖直,落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等,若管第一次弹起上升过程中,球恰好没有从管中滑出,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求 (1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大? (2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间。 (3)圆管的长度L。
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.质量为m2=8×10-3 kg的不带电小物块静止在原点O,A点距O点l=0.045 m,质量m1=1×10-3 kg的带电小物块以初速度v0=0.5 m/s从A点水平向右运动,在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上,碰撞后m2的速度为0.1 m/s,此后不再考虑m1、m2间的库仑力。已知电场强度E=40 N/C,小物块m1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1,取g=10 m/s2,求: (1)碰后m1的速度; (2)若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点,OP与x轴的夹角θ=30°,OP长为lOP=0.4 m,求磁感应强度B的大小; (3)其他条件不变,若改变磁场磁感应强度B′的大小,使m2能与m1再次相碰,求B′的大小。
如图甲所示,用固定的电动机水平拉着质量m=2 kg的小物块和质量M=1 kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动,物块位于平板左侧,可视为质点.在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡,平板撞上后会立刻停止运动.电动机功率保持P=3 W不变。从某时刻t=0起,测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示,t=6 s后可视为匀速运动,t=10 s时物块离开木板.重力加速度g=10 m/s2,求: (1)平板与地面间的动摩擦因数μ为多大? (2)物块在1 s末和3 s末受到的摩擦力各为多大? (3)平板长度L为多少?