(8分)如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数μ=当斜面倾角为θ时物体恰能沿斜面匀速下滑,此时再对物体施加一个大小为F的水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行。试求:(1)斜面倾角θ;(2)水平向右的恒力F的大小。
如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′与CC′之间的距离相同.某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为.求:(1)粒子的比荷;(2)磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;(3)速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间.
如图所示装置的左半部分为速度选择器,相距为d的两块平行金属板分别连在电压可调的电源两极上(上板接正极),板间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;右半部分为一半径为R的半圆形磁场区域,内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场.矩形abcd相切于半圆,小孔M、N连线延长线经过圆心O点且与ad垂直.一束质量为m、带电量为+q的离子(不计重力)以不同速率沿MN方向从M孔射入.(1)金属板间电压为U0时,求从N孔射出的离子的速度大小;(2)要使离子能打到ab上,求金属板间电压U的取值范围.
虚线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强大小E=2×103V/m,MN上方有一竖直长为L=0.5m的轻质绝缘杆,杆的上下两端分别固定一带电小球A、B(可看成质点),质量均为m=0.01kg,A带电量为;B带电量,B到MN的距离h=0.05m。现将杆由静止释放(g取10m/s2),求:(1)小球B在匀强电场中,而A还未进入电场时,两小球的加速度大小。(2)从开始运动到A刚要进入匀强电场过程的时间。
如图所示,两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置,导轨电阻不计,两导轨间距L="0.5" m,在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab,金属棒ab处于静止状态,它的质量为。金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R2=2Ω,电源电动势E=2V,电源内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,)求:(1)所加磁场磁感应强度方向;(2)磁感应强度B的大小。
如图甲所示,一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2.(g取10m/s2)则(1)前3秒内物体速度与加速度大小发生了什么变化;(定性说明大体变化即可)(2)AB间的距离为多少;(3)物体在0~3s时间内的平均速度大小为多少;