如图所示,两个同心圆,半径分别为r和2r,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆心O处有一放射源,放出粒子的质量为m,带电荷量为q,假设粒子速度方向都和纸面平行, 不计粒子重力。(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向,OA与初速度方向夹角为60°,要想使该粒子经过磁场第一次通过A点,则初速度的大小是多少?(2)要使粒子不穿出环形区域,则粒子的初速度不能超过多少?
如图所示,在直角坐标系xOy平面内, 一质量为m的轻质小球(不计重力)在A(-2L,-L)点获得一沿x轴正方向的初速度v0,同时在第三象限内受到方向竖直向上、大小为F的恒力,小球运动到第二象限后受到竖直向下、大小也为F的恒力作用,并恰好能从y轴上的A′(0,L)垂直于y轴进入到第一象限,其运动轨迹如图所示,已知C点的坐标为(-2L,0) (1)求此小球受到的恒力F的大小; (2)将此小球移至A、C间的其他位置,仍以速度v0沿x轴正方向进入,若小球仍能垂直于y轴从OA′间进入第一象限,则小球在A、C间的位置的y轴坐标应满足什么条件?
如图所示的电路中,三个电阻阻值均为R,电源内阻不计。两金属板间的距离为d,当开关K闭合时,一质量为m、电量为q的带电油滴从高处由静止下落经上板中央小孔后,落到两板间的匀强电场中时做匀速运动。开关断开后,仍使该油滴从同一位置由静止落下,恰好不能碰到下板,忽略空气对油滴的浮力和阻力,重力加速度为g。求: (1)油滴开始下落时离上板的高度H; (2)开关断开后,油滴下落过程的总时间t。
如图所示,在平行金属带电极板M、N的电场中将电荷量为C的点电荷从A点移到M板,电场力做功为J,把该点电荷从A点移到N板,电场力做功为4×10-4 J,M板接地。问: (1)A点的电势是多少? (2)UNM多大?
交流发电机矩形线圈边长ab="cd=0.4" m,bc="ad=0.2" m,共50匝,线圈电阻r="1" Ω,线圈在B="0.2" T的匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴OO′以200 rad/s的角速度匀速转动,外接电阻R=7Ω,如图所示。求: (1)从图示位置开始计时,线圈中产生的感应电动势大小随时间变化的函数表达式; (2)电压表读数; (3)电阻R上的电功率。
如图所示,水平放置的导体框架,宽L=0.5 m,接有电阻R=0.3Ω,整个装置处于垂直框架平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4 T.一导体棒ab垂直框边跨放在框架上,并能无摩擦地在框架上滑动,已知导体棒ab的电阻为,框架的电阻均不计.当ab以v=5.0 m/s的速度向右匀速滑动时,求: (1)ab棒中产生的感应电流的大小和方向; (2)维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小;