如图所示,在 y =0 和 y =2 m 之间有沿着 x 轴方向的匀强电场, MN 为电场区域的上边界,在 x 轴方向范围足够大。电场强度的变化如图所示,取 x 轴正方向为电场正方向。现有一个带负电的粒子,粒子的比荷为 =1.0×10-2C/kg,在 t =0 时刻以速度 v 0=5×102m/s 从 O 点沿 y 轴正方向进入电场区域,不计粒子重力。求:(1)粒子通过电场区域的时间;(2)粒子离开电场时的位置坐标;(3)粒子通过电场区域后沿 x 方向的速度大小。
如图所示,虚线MO与水平线PQ相交于O,二者夹角θ=30°,在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场,MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场,O点处在磁场的边界上,现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v(0≤v≤)垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时,速度方向均平行于PQ向左,不计粒子的重力和粒子问的相互作用力,求: (1)速度最大的粒子自O开始射入磁场至返回水平线PQ所用的时间. (2)磁场区域的最小面积.
如图所示,一半径R=0.2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管(图中圆管未画出)进入轨道ABC。已知AB段为光滑的弧形轨道,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m;BC斜面与AB轨道对接,倾角为37°,滑块与圆盘及BC斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8 (1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落? (2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能。 (3)从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点,求BC之间的距离。
如图所示,一水平放置的平行导体框宽度L=0.5 m,接有R=0.2 Ω的电阻,磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下,现有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体棒ab电阻不计,当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时,试求: (1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向; (2)要维持ab向右匀速运动,作用在ab上的水平外力为多少?方向怎样? (3)电阻R上产生的热功率多大?
如图所示,一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后让粒子经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到底片D上. (1)粒子进入磁场时的速率。 (2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。
14.(10分)在图中R1=9Ω,R2=5Ω。当单刀双掷开关S扳到位置“1”时,电压表的示数U1=2.70V;关S扳到位置“2”时,电压表的示数U2=2.50V。可得电源的电动势E和内电阻r。