在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd,边长L=0.2m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合,如图所示,线圈的电阻R=0.4Ω.用外力把线圈从磁场中移出有两种方法:一种是用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场;另一种是以ad边为轴,用力使线圈匀速转动移出磁场,两种过程所用时间都是t=0.1s。求(1)线圈匀速平移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功。(2)线圈匀速转动移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功。
如图所示,空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体,其内圆半径为r,外圆半径为r。现有一束单色光垂直于端面A射入透明柱体,在柱体内恰好发生全反射,且只经过两次全反射就垂直于端面B射出。已知光在真空中的速度为c,求该光束在透明柱体内传播的时间。
一艘潜水艇位于水面下h=200m处,艇上有一个容积V1=2m的钢筒,筒内贮有压强p1=200p0。的压缩空气,其中p0为大气压,p0="1xl0" Pa。已知海水的密度=lxl0kg/m,重力加速度g=l0,设海水的温度不变。有一个与海水相通的装满海水的水箱,现在通过细管道将钢筒中部分空气压入该水箱,再关闭管道,水箱中排出海水的体积为V2=l0m,此时钢筒内剩余空气的压强为多少个大气压?
如图所示,足够长的光滑金属导轨ab、cd平行放置且与水平面成=30角固定,间距为=0.5m,电阻可忽略不计。阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。整个装置处于磁感应强度大小为B=lT的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放,金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值R,可测得金属棒的最大速度,经多次测量得到的关系图象如图乙所示(取g=l0)。(1)试求出金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值;(2)当电阻箱阻值R=2时,金属棒的加速度为a=2.0,求此时金属棒的速度。
冰壶在水平而上某次滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员给冰壶施加一水平恒力将静止于A点的冰壶(视为质点)沿直线AD推到B点放手,最后冰壶停于D点。已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为,AB=CD=、BC=7,重力加速度为g。求:(1)冰壶经过B点时的速率;(2)冰壶在CD段与在AB段运动的时间之比。
如下图所示,在xoy坐标系的原点O处有一点状的放射源,它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小均为v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正向的匀强电场,场强大小,其中q、m分别为α粒子的电量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界.AB为一块很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x轴,放置于y=2d处.观察发现此时恰好无粒子打到AB板上.(q、d、m、v0均为已知量,不考虑α粒子的重力及粒子间的相互作用).求:(1)α粒子通过电场和磁场边界MN时的速度大小及此时距y轴的最大距离.(2)磁感应强度B的大小.(3)将AB板至少向下平移多少距离,才能使所有粒子均能打到AB板上?此时AB板上被α粒子打中的区域长度是多少?