有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如图所示,该机底面固定有间距为、长度为的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻,绝缘橡胶带上镀有间距为的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻,若橡胶带匀速运动时,电压表读数为,求:(1)橡胶带匀速运动的速率;(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
一束激光以一定入射角从空气射到直角三棱镜ABC的侧面AB上,进入三棱镜后从另一侧面AC射出,调整在AB面上的入射角,当侧面AC上恰无射出光线时,测出此时光在AB面上的入射角为60°,求三棱镜的折射率.
我国一些地区空气污染严重,出现了持续的雾霾天气,有人受桶装纯净水的启发,提出用桶装的净化压缩空气供气,设每人1min内呼吸16次,每次吸入1.0×105Pa的净化空气500mL,每个桶能装1.0×106Pa的净化空气20L,如果这些空气可以全部被使用,不考虑温度的变化,估算每人每天需要吸多少桶净化空气.
如图所示,质量为M=1kg、长L=m、高h=0.2m的矩形滑块A置于水平面上,上表面的左端有一质量为m=1kg的小物块B,A与B、地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.2、μ2=0.1,用水平力打击滑块A的右端,使之获得向左的速度v0,重力加速度g=10m/s2. (1)开始运动时,滑块A的加速度; (2)要使小物块B不滑出滑块,v0应满足的条件; (3)如果v0=3m/s,则小物块B落地时,跟滑块A右端的距离.
如图所示,两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置,相距L=1m,在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,磁场区域的高度d=1m,导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,b匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场,重力加速度g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,求: (1)b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功; (2)a棒刚进入磁场时两端的电势差; (3)保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动,对a棒施加的外力随时间的变化关系.
如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场,质量为m、电量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动,A、B为两块中心开有小孔的极板,原来两板间电压为零,每当粒子飞经A板时,两板间加电压U,粒子在两极板间的电场中加速,每当粒子离开时,两板间的电压又为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变,求粒子: (1)绕行n圈回到A板时获得的动能; (2)第一次环形运动时磁感应强度的大小; (3)第一次与第二次加速的时间之比.