一个质量为m的小球从高处由静止竖直下落,设其受到的空气阻力一速度的关系为f=ρv(比例系数ρ为常数),小球落地前已经匀速运动,如图是小球加速度a与速度v的关系图,已知图像与纵轴交点坐标为b,与横轴交点坐标为n,则下列结论正确的是
A. 重力加速度g=b B. 重力加速度g=b/n
C. 比例系数ρ=m/n D. 比例系数ρ=n
如图所示,取稍长的细杆,其一端固定一枚铁钉,另一端用羽毛做一个羽翼,做成AB两只飞镖,将一软木板挂在竖直墙壁上,作为镖靶.在离墙壁一定距离的同一处,将它们水平掷出,不计空气阻力,两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示(侧视图).不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小
B.B镖的运动时间比A镖的运动时间长
C.A镖的质量一定比B镖的质量大
D.B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大
如图所示,空间有两个等量的正点电荷,a、b两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是:( )
A. 场强Ea>Eb B. 场强 Ea<Eb
C. 电势φa>φb D. 电势φa<φb
如图所示,在xOy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000V/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为d.一个质量m=2×10−8kg、带电量q=+1.0×10−5C的粒子从y轴上(0,0.04)的位置以某一初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.
(1)若v0=200m/s.①求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
②若该粒子恰好无法穿过磁场区域,求磁场的宽度d;
③求粒子由磁场第一次返回电场时,经过x轴的坐标;
(2)试证明:只要粒子能够返回电场区域,则其在磁场中的轨迹对应x轴上的弦长为一定值;
(3)要使以大小不同的初速度(包括初速度为v0)射入电场的粒子都能经磁场区域后返回电场,求磁场的最小宽度d.
如图所示,以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直圆面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一粒子源位于圆周上的M点,可向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射质量为m、电荷量为−q的粒子,不计粒子重力,N为圆周上另一点,半径OM和ON间的夹角θ,且满足.
(1)若某一粒子以速率v1,沿MO方向射入磁场,恰能从N点离开磁场,求此粒子的速率移v1;
(2)若某一粒子以速率v2,沿与M成600角斜向上方向射入磁场,求此粒子在磁场中运动的时间;
(3)若大量此类粒子以速率v3,从M点射入磁场,方向任意,则这些粒子在磁场中运动的最长时间为多少?
(4)若由M点射入磁场各个方向的所有粒子速率均为题(1)中计算出的v1,求磁场中有粒子通过的区域面积.
磁流体发电的原理与霍尔效应非常类似.如图2所示,磁流体发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽为d、高为h,上下两面是绝缘板.前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ0的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变.
(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0;
(2)求开关闭合后,M、N两板间的电势差大小U;
(3)关于该装置内部能量转化和各力做功,下列说法中正确的是()
A.该发电机内部由于电荷随导电液体沿x轴方向运动,因此产生了垂直于x轴方向的洛伦兹力分量.这个力使电荷向侧面两板聚集,克服静电力做功,形成电动势,是电源内部的非静电力
B.闭合开关后,由于导电液体内部产生了从M到N的电流,因此导电液体受到安培力的作用,安培力对流体做正功
C.虽然洛伦兹力不做功,但它的一个分量对电荷做正功,另一个分量对电荷做负功,以这两个分量为媒介,流体的动能最终转化为回路中的电能
D.为了维持流体匀速运动,管道两端压强差产生的压力克服摩擦阻力和安培力做功,是整个发电机能量的来源