如图所示,总电阻为的金属丝围成的单匝闭合直角三角形线圈,边水平.圆形虚线与三角形相切于两点,该区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间变化关系为,则时,边所受的安培力( )
A. 方向向右,大小为
B. 方向向左,大小为
C. 方向向右,大小为
D. 方向向左,大小为
物体从A点由静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止。在匀加速、匀减速两个运动过程中
A.物体的位移一定相等
B.物体的平均速度一定相等
C.物体的加速度大小一定相等
D.所用的时间一定相等
实验观察到 , 静止在匀强磁场中A点的原子核发生α衰变, 衰变产生的新核与α粒子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则 ( )
A.轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里
B.轨迹2是α粒子的,磁场方向垂直纸面向外
C.轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里
D.轨迹1是α粒子的,磁场方向垂直纸面向外
如图所示,在直角坐标系xOy中,有一沿半径方向的加速电场区域,AB、CD为加速电场的两个同心半圆弧边界,圆心为O,外圆弧面AB电势为φ1,内圆弧面CD电势为φ2。在x轴上方有一与x轴相切的半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里(未画出),圆心在y轴上O1处。在圆形磁场右侧的第一象限中存在着宽度为2R的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场右边界存在着与y轴平行的足够长的探测板,与x轴相交于P点。假设质量为m,电荷量为q的带负电的粒子能均匀地吸附在AB圆弧上,并被加速电场从静止开始加速聚焦于原点O并进入圆形磁场,发现所有带电粒子出磁场时均平行于x轴正方向,后进入匀强电场并最终打在探测板上,并且从y轴正方向射入圆形磁场的粒子正好打在探测板的P点上。求:
(1)粒子被加速电场加速后的速度大小和圆形匀强磁场B的大小;
(2)匀强电场E的大小;
(3)粒子打在探测板上的范围。
如图所示,绝缘水平面上固定平行长直金属导轨,导轨间距为L,一端接有阻值为R的电阻,整个导轨平面处于与之垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。一根金属杆的质量为m,置于导轨上,与导轨垂直并接触良好,金属杆在导轨上的初速度大小为v0,方向平行于导轨。忽略金属杆与导轨的电阻,不计摩擦。金属杆在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过。
(1)因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势,产生动生电动势的非静电力是什么力?
(2)R上能产生多少焦耳热?
(3)当金属杆运动到总路程的k倍(0≤k≤1)时,求此时的安培力的瞬时功率。
游乐场中有各种各样的玩具车如图1,其中有一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型:如图2所示,轨道ABCD位于竖直平面内,水平轨道AB与过山圆弧轨道相切于B点;C与圆心O等高;质量m=50kg的小车(可视为质点)静止在水平轨道上的点A;己知A点与B点相距L=40m,竖直圆轨道的半径R=10m,圆弧光滑;小车在水平轨道AB间运动时受到的阻力恒为其重力的0.3倍。其它摩擦与空气阻力均忽略不计,重力加速度为g=10m/s2。若小车用自带的电动机提供动力,电动机输出功率恒为P0=5kW。试求:
(1)若小车刚好能到达C点,求小车经过最低点B时对轨道的压力;
(2)若小车在某一时刻关闭发动机,要使小车都不脱离轨道,则发动机工作时间的取值范围如何。