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位于原點(diǎn)的波源在t=0開始沿y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),它激起橫波沿x軸傳播,當(dāng)t=0.15s時(shí),波的圖像如右圖所示,此時(shí)波恰好傳到P點(diǎn),則( )
A.波長是0.4m B.該波源的頻率是0.2Hz
C. P點(diǎn)將向右運(yùn)動(dòng) D. P點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng)
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如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以的速度通過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時(shí)為t=0時(shí)刻)。計(jì)算結(jié)果可用π表示。
(1)求O點(diǎn)與直線MN之間的電勢(shì)差;
(2)求圖b中時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離;
(3)如果在O點(diǎn)右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。
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如圖甲所示,以兩虛線M、N為邊界,中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng),M、N間電壓UMN的變化圖象如圖乙所示,電壓的最大值為U0、周期為T0;M、N兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。t=0時(shí),將一帶正電的粒子從邊界線M上的A處由靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期也為T0。兩虛線M、N間寬度很小,粒子在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不計(jì),也不考慮粒子所受的重力.
(1)求該粒子的比荷;
(2)求粒子第1次和第2次從右向左經(jīng)邊界線N離開磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ時(shí)兩位置間的距離Δd;
(3)若粒子的質(zhì)量增加,電荷量不變,t=0時(shí),將其在A處由靜止釋放,求t=2T0時(shí)粒子的速度。
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在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有P1()、P2()、P3()、
P4(),其平面內(nèi)x≤12.5m的區(qū)域有平行XOY平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),12.5m≤x≤12.5m+d的區(qū)域內(nèi)有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且P1 、P2、P3的電勢(shì)分別為-2000V、1000V、-1000V,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.01T。如果有一個(gè)重力可以忽略的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以大小為106m/s、方向與-Y軸夾角為30°的速度射入第四象限,經(jīng)過t=10-5s時(shí)速度恰好平行X軸,方向與X軸同向。粒子運(yùn)動(dòng)過程中僅受電場(chǎng)或磁場(chǎng)作用。
(1)求P4點(diǎn)的電勢(shì);
(2)求帶電粒子的性質(zhì)及比荷;
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度d至少多大時(shí),該粒子才能返回電場(chǎng)?粒子從什么坐標(biāo)位置返回電場(chǎng)?
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如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B,C是最低點(diǎn),圓心角∠BOC=37°,D與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=1.0 m,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落,DE距離h=1.6 m,小物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2。求:
(1)小物體第一次通過C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小物體的支持力FN的大。
(2)要使小物體不從斜面頂端飛出,斜面至少要多長;
(3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求,小物體從E點(diǎn)開始下落,直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大小。
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如圖所示,是利用電力傳送帶裝運(yùn)麻袋包的示意圖。傳送帶長l=20 m,傾角θ=37°,麻袋包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,傳送帶的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪半徑R相等,傳送帶不打滑,主動(dòng)輪頂端與貨車底板間的高度差為h=1.8 m,傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v=2 m/s。現(xiàn)在傳送帶底端 (傳送帶與從動(dòng)輪相切位置)由靜止釋放一只麻袋包(可視為質(zhì)點(diǎn)),其質(zhì)量為100 kg,麻袋包最終與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)主動(dòng)輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。如果麻袋包到達(dá)主動(dòng)輪的最高點(diǎn)時(shí),恰好水平拋出并落在車箱底板中心,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)主動(dòng)輪軸與貨車車箱底板中心的水平距離x及主動(dòng)輪的半徑R;
(2)麻袋包在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(3)該裝運(yùn)系統(tǒng)每傳送一只麻袋包需多消耗的電能。
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質(zhì)量為M=10kg的B板上表面上方,存在一定厚度的P與B的相互作用區(qū)域,如圖中劃虛線的部分,當(dāng)質(zhì)量為m=1kg的物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí),B板便有豎直向上的恒力f= kmg(k=51)作用于物塊P,使其剛好不與B板的上表面接觸;在水平方向,物塊P與B板間沒有相互作用力。已知物塊P開始自由下落的時(shí)刻,B板向右運(yùn)動(dòng)的速度為vBo=10m/s。物塊P從開始下落到剛到達(dá)相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間為t0=2.0s。設(shè)B板足夠長,B板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.02,設(shè)物塊P總能落入B板上方的相互作用區(qū)。(取g=10m/s2)問:
(1)物塊P從起始位置下落到剛好與B板不接觸的時(shí)間t;
(2)板B在上述時(shí)間t內(nèi)速度的改變量;
(3)當(dāng)B板剛好停止運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊P已經(jīng)回到過初始位置幾次?
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如圖所示,電阻忽略不計(jì)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3 Ω的定值電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B、磁場(chǎng)區(qū)域的高度d=0.5 m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2 kg,電阻Ra=3 Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mB=0.1 kg,電阻Rb=6 Ω。它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動(dòng),且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)。不計(jì)a、b之間的作用,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好,設(shè)重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)在整個(gè)過程中a、b兩棒克服安培力分別做的功;
(2)a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與b進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比;
(3)分別求出M點(diǎn)和N點(diǎn)距虛線L1的高度。
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如圖所示,兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面成θ角,質(zhì)量均為m、阻值均為R的金屬棒a、b緊挨著放在兩導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,以一平行于導(dǎo)軌平面向上的恒力F=2mgsinθ拉a棒,同時(shí)由靜止釋放b棒,直至b棒剛好勻速時(shí),在此過程中通過棒的電量為q,棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸,重力加速度為g。求:
(1)b棒剛好勻速時(shí),a、b棒間的距離s;
(2)b棒最終的速度大小vb;
(3)此過程中a棒產(chǎn)生的熱量Q。
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矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l,短邊的長度為l,在兩個(gè)短邊上均接有阻值為R的電阻,其余部分電阻均不計(jì)。導(dǎo)線框的位置如圖所示,線框內(nèi)的磁場(chǎng)方向及分布情況如圖,大小為。一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好。起初導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中,試求:
(1)某一時(shí)刻t產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì);
(2)某一時(shí)刻t所受的外力F;
(3)整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量。
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