如图所示,在xOy平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、沿y轴正方向电场强度为正)。在t=0时刻由原点O发射初速度大小为vo,方向沿y轴正方向的带负电粒子。已知v0、t0、B0,粒子的比荷为,不计粒子的重力。求:(1) t= t0时,求粒子的位置坐标;(2)若t=5t0时粒子回到原点,求0~5to时间内粒子距x轴的最大距离;(3)若粒子能够回到原点,求满足条件的所有E0值。
竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E,在该匀强电场中,用轻质绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球离右板距离为b,如图所示,问: (1)小球所带电荷的电性如何?电荷量多少? (2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为r的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,在y= r的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度为E,从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为q,质量为m,不计重力、粒子间的相互作用力及阻力。求: (1)质子射入磁场时速度的大小; (2)沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间; (3)与x轴正方向成30o角(如图中所示)射入的质子,到达y轴的位置坐标。
两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m,导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻,一根金属棒ab的质量为0.2kg,电阻为0.2Ω,横跨在导轨上并与导轨垂直,整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中,如图14示,已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。用水平恒力F=2N拉动ab,使ab在导轨上平动,若不计导轨电阻,g=10m/s2,求: (1)棒速达4m/s时,棒的加速度多大? (2)棒达到最大速度时,棒两端的电压多大及最大速度?
要将重300 N的木箱在水平地面上推动,至少需要150 N的水平推力,但在推动以后只需120 N的水平推力就能使它匀速运动,求: (1)木箱所受最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小. (2)在木箱静止时用100 N的水平力推和木箱在滑动过程中用100 N的水平力推,这两种情况下木箱所受的摩擦力各为多大?
两人在河两岸用绳子拉小船使其在河流中行驶,甲的拉力是200 N,方向与航向间的夹角为60°,乙的拉力是200N.要使小船能在河流中间沿直线行驶,那么乙用力的方向如何?小船受到两拉力的合力是多少?