如图所示为一对带电平行金属板,两板间距为d,两板间电场可视为匀强电场;两金属板间有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一带电粒子以初速度v0沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间,该粒子沿直线运动,粒子的重力不计。(1)求金属板间电场强度E的大小;(2)求金属板间的电势差U;(3)撤去两板间的电场,带电粒子仍沿原来的方向以初速度v0射入磁场,粒子做半径为r的匀速圆周运动,求该粒子的比荷。
如下图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10 m、匝数n=20匝的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如下图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B= T,线圈的电阻为R1=0.50 Ω,它的引出线接有R2=9.5 Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过小电珠.当线圈运动速度v随时间t变化的规律如下图丙所示时(摩擦等损耗不计).求: (1)小电珠中电流的最大值; (2)电压表的示数; (3)t=0.1 s时外力F的大小; (4)在不改变发电装置结构的条件下,要使小电珠的功率提高双倍,可采取什么办法(至少说出两种方法)?
如下图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内.MO间接有阻值为R=3 Ω的电阻.导轨相距d=1 m,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T.质量为m=0.1 kg,电阻为r=1 Ω的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于MN的恒力F=1 N向右拉动CD.CD受摩擦阻力Ff恒为0.5 N.求: (1)CD运动的最大速度是多少? (2)当CD到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少? (3)当CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度是多少?
如图所示,小球A从半径为R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道的上端点以v0=3 m/s的初速度开始滑下,到达光滑水平面上以后,与静止于该水平面上的钢块B发生碰撞,碰撞后小球A被反向弹回,沿原路进入轨道运动恰能上升到它下滑时的出发点(此时速度为零).设A、B碰撞机械能不损失,g取10 m/s2,求: (1)小球A刚滑上水平面的速度. (2)A和B的质量之比.
平直的轨道上有一节车厢,车厢以12 m/s的速度做匀速直线运动,某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时,车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出,如图8所示,平板车与车厢顶高度差为1.8 m,设平板车足够长,求钢球落在平板车上何处?(g取10 m/s2)