如图所示,直角三角形OAC(α= 30˚)区域内有B = 0.5T的匀强磁场,方向如图所示。两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上,左板为高电势。一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速,从N板的小孔射出电场后,垂直OA的方向从P点进入磁场中。带电粒子的荷质比为,OP间距离为l=0.3m。全过程不计粒子所受的重力,求:(1)要使粒子从OA边离开磁场,加速电压U需满足什么条件?(2)粒子分别从OA、OC边离开磁场时,粒子在磁场中运动的时间。
(11分)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置,如图所示:在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)。如果小线圈的面积为,圈数为匝,小磁体附近的磁感应强度最大值为,回路的总电阻为,实验发现,轮子转过角,小线圈的磁感应强度由最大值变为零。因此,他说“只要测得此时感应电流的平均值,就可以测出转轮转速的大小。”请你运用所学的知识,通过计算对该同学的结论作出评价。
如图所示,倾角为 θ 的斜面上静止放置三个质量均为 m 的木箱,相邻两木箱的距离均为 l 。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑,逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变,最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为 μ ,重力加速度为 g .设碰撞时间极短,求
(1) 工人的推力; (2) 三个木箱匀速运动的速度; (3) 在第一次碰撞中损失的机械能。
材料的电阻率 ρ 随温度变化的规律为 ρ= ρ 0 (1+αt) ,其中 α 称为电阻温度系数, ρ 0 是材料在 t=0℃ 时的电阻率。在一定的温度范围内 α 是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温度系数。利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。已知:在 0℃ 时,铜的电阻率为 1.7×10 - 8 Ωm ,碳的电阻率为 3.5×10 - 5 Ωm ;在 0℃ 附近,铜的电阻温度系数为 3.9×10 - 3 ℃ - 1 ,碳的电阻温度系数为 -5.0×10 - 4 ℃ - 1 。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长 1.0m 的导体,要求其电阻在 0℃ 附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)。
如图,在 x 轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为 B ,方向垂直于 xy 平面向外。 P 是 y 轴上距原点为 h 的一点, N 0 为 x 轴上距原点为a的一点。 A 是一块平行于 x 轴的挡板,与 x 轴的距离为 h/2 , A 的中点在 y 轴上,长度略小于 a/2 。带电粒子与挡板碰撞前后, x 方向的分速度不变, y 方向的分速度反向、大小不变。质量为 m ,电荷量为 q(q>0) 的粒子从P点瞄准 N 0 点入射,最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。
质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1.在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C,场强方向保持不变.到t=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右,场强大小保持不变.取g=10m/s2.求: (1)原来电场强度E1的大小? (2)t=0.20s时刻带电微粒的速度大小? (3)带电微粒运动速度水平向右时刻的动能?