如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场.不计粒子重力.试求:
(1)两金属板间所加电压U的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小.
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一带正电的液滴其电量为q,处在垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,液滴运动的速度为v;如图所示,若要使液滴在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,则:
(1)求所施加的匀强电场的电场强度的大小和方向;
(2)液滴的绕行方向如何?
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(8分)如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T。将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m。已知g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
(2)金属棒达到cd处的速度大小;
(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量。
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如图,质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B球距离地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方。先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放。当A球下落t=0.3s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰好为零。已知mB=3mA,重力加速度大小g=10m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求
(1)B球第一次到达地面时的速度;
(2)P点距离地面的高度。
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如图一辆质量为500kg 的汽车静止在一座半径为50m 的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)
(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(2)如果汽车以6m/s 的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?
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(12分)如图所示,顶角θ=45º的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时,导体棒位于顶角O处。求:⑴t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。⑵导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。⑶导休棒在0-t时间内产生的焦耳热Q。
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(11分)如图所示,一只横截面积为S=0.10m2,匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中,线圈的总电阻为R=1.2Ω。该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如右图所示。求:⑴从t=0到t=0.30s时间内,通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为多少?⑵这段时间内线圈中产生的电热Q为多少?
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(8分)如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象,该波由A传向B,两质点沿波的传播方向上的距离Δx=4.0m,波长大于3.0m,求这列波的波速.
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“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成.偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示.一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间.忽略电场的边缘效应.
(1)判断球面A、B的电势高低,并说明理由;
(2)求等势面C所在处电场强度E的大小;
(3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量△Ek左和△Ek右分别为多少?
(4)比较|△Ek左|和|△Ek右|的大小,并说明理由.
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如图所示,Q为固定的正点电荷,A、B两点在Q的正上方和 Q相距分别为 h和0.25h,将另一点电荷从 A点由静止释放,运动到B点时速度正好又变为零.若此电荷在A点处的加速度大小为 ,试求:
(1)此电荷在B点处的加速度.
(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)
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