如图(a)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。(1)试分析说明金属杆的运动情况;(2)求第2s末外力F的瞬时功率。
质点从静止开始做匀加速直线运动, 经4 s后速度达到20 m/s,然后匀速运动了10 s,接着经4 s匀减速运动后静止。求: ⑴质点在加速运动阶段的加速度为多大? ⑵质点在16 s末的速度为多大?
分如图所示为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力. (1)求电子穿过A板时速度的大小; (2)求电子从偏转电场射出时的侧移量; (3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方,可采取哪些措施?
如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.P是一个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S,重物P以速度v被匀速提升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物P上升的速度v=0.90m/s.重物的质量m=50kg。不计一切摩擦,g取.求: (1)电动机消耗的电功率P电; (2)电动机线圈的电阻R.
如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强E=3×104N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=5×10-3kg的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角θ=60°(g取).试求: (1)小球的电性和电荷量; (2)悬线的拉力; (3)若小球静止时离右板d=5×10﹣2 m,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板.
如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间有垂直纸面向里磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,与两板及左侧边缘线相切。一个带正电的粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入,恰沿直线通过圆形磁场区域,并从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0。若撤去磁场,粒子仍从O1点以相同速度射入,则经t0/2时间打到极板上。 (1)求粒子的初速度v0和两极板间电压U; (2)若两极板不带电,保持磁场不变,该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入,欲使粒子从两板间飞出,求射入的速度应满足条件。(已知tan2θ =2tanθ/(1-tan2θ)