如图所示,两个界面S1和S2互相平行,间距为d,将空间分为三个区域.和两区域内有方向指向纸内的匀强磁场,磁感应强度分别为B1和B2.区域内是匀强电场E,方向从S1垂直指向S2.一质量为m、电量为-q的粒子(重力不计)以平行于电场线的初速度v0,从与S1相距为d/4的O点开始运动,为使该粒子沿图中的轨迹(轨迹的两个半圆的半径相等)求:
(1)
磁感应强度B1∶B2之比应是多少
(2)
场强E应满足什么条件?
如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,电阻R=1.0Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图乙所示,求杆的质量m和加速度a.
有一项血液检查叫“血沉”.设血液是由红血球和血浆组成的悬浮液,将它放进竖直放置的血沉管内,红血球就会在血浆中匀速下沉,其下沉的速率就叫血沉.某人的血沉值为v=10mm/h.把红血球看作是半径为R的小球,它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为f=6πηRv,其中η=1.8×10-3Pas,血浆的密度为ρ1=1.0×103kg/m3,红血球的密度为ρ2=1.3×103kg/m3,试估算红血球半径的大小.
半径为a的圆形区域内有匀强磁场,磁感强度为B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.
若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬时(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流.
撤去金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为=T/s,求L1的功率.
设在地面上方的真空室内,存在匀强电场和匀强磁场.已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E=4.0V/m,磁感应强度的大小B=0.15T.今有一个带负电的质点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动.求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示).
蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小(g=10m/s2)
如图所示,倾角θ=37°的固定斜面AB长L=18.4m,质量为M=1kg的木块由斜面中点C从静止开始下滑,0.5s后被一颗质量为m=20g的子弹以v0=500m/s沿斜面向上的速度正对射入并穿出,穿出速度u=200m/s.以后每隔1.0s就有一颗子弹射入木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入木块对子弹的阻力相同.已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/S2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
在被第二颗子弹击中前,木块沿斜面向上运动离A点的最大距离?
木块在斜面上最多能被多少颗子弹击中?
(3)
在木块从C点开始运动到最终离开斜面的过程中,子弹、木块和斜面一系统所产生的热能是多少?
静止在水平地面上的木箱,质量m=50kg.若用F=400N的水平恒力推它,可以在5s内使它移动x=50m.
求木箱与地面间的动摩擦因数μ
若用大小为400N、方向与水平方向夹角为37o(cos37o=0.8)斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动,使木箱能够到达50m远处,拉力最少做多少功?(取g=10m/s2).
如图所示,长L=0.4m的两平行金属板A、B竖直放置,相距d=0.02m,两板间接入恒定电压为182V且B板接正极.一电子质量m=9.1×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19C,以v0=4×107m/s的速度紧靠A板向上射入电场中,不计电子的重力.问电子能否射出电场?若能,计算在电场中的偏转距离;若不能,在保持电压不变的情况下,B板至少平移多少,电子才能射出电场?
如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽.薄铁板的长为2.8m、质量为10kg.已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1.铁板从一端放入工作台的砂轮下,工作时砂轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在砂轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽.已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s,g取10m/s2.
通过分析计算,说明铁板将如何运动?
加工一块铁板需要多少时间?
加工一块铁板电动机要消耗多少电能?(不考虑电动机自身的能耗)