如图所示,宽度为L、足够长的匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.绝缘长薄板MN置于磁场的右边界,粒子打在板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后竖直分速度不变,水平分速度大小不变、方向相反.磁场左边界上O处有一个粒子源,向磁场内沿纸面各个方向发射质量为m、电荷量为+q、速度为v的粒子,不计粒子重力和粒子间的相互作用,粒子电荷量保持不变。
(1)要使粒子在磁场中运动时打不到绝缘薄板,求粒子速度v满足的条件;
(2)若v=,一些粒子打到绝缘薄板上反弹回来,求这些粒子在磁场中运动时间的最小值t;
(3)若v=,求粒子从左边界离开磁场区域的长度s。
如图所示,长为L的轻质木板放在水平面上,左端用光滑的铰链固定,木板中央放着质量为m的小物块,物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起,直至物块刚好沿木板下滑.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)若缓慢抬起木板,则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑;
(2)若将木板由静止开始迅速向上加速转动,短时间内角速度增大至ω后匀速转动,当木板转至与水平面间夹角为45°时,物块开始下滑,则ω应为多大;
(3)在(2)的情况下,求木板转至45°的过程中拉力做的功W。
如图所示,矩形拉杆箱上放着平底箱包,在与水平方向成α=37°的拉力F作用下,一起沿水平面从静止开始加速运动.已知箱包的质量m=1.0kg,拉杆箱的质量M=9.0 kg,箱底与水平面间的夹角θ=37°,不计所有接触面间的摩擦,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)若F=25N,求拉杆箱的加速度大小a;
(2)在(1)的情况下,求拉杆箱运动x=4.0 m时的速度大小v;
(3)要使箱包不从拉杆箱上滑出,求拉力的最大值Fm。
如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合金属线框abcd,线框平面与磁场垂直.已知磁场的磁感应强度为B0,线框匝数为n、面积为S、总电阻为R。现将线框绕cd边转动,经过Δt时间转过90°。求线框在上述过程中
(1)感应电动势平均值E;
(2)感应电流平均值I;
(3)通过导线横截面的电荷量q。
如图所示,光滑水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,滑块A以v0=12 m/s的水平速度撞上静止的滑块B并粘在一起向左运动,与弹簧作用后原速率弹回,已知A、B的质量分别为m1=0.5 kg、m2=1.5 kg。求:
①A与B撞击结束时的速度大小v;
②在整个过程中,弹簧对A、B系统的冲量大小I。
某同学设计了一个烟雾探测器,如图所示,S为光源,当有烟雾进入探测器时,S发出的光被烟雾散射进入光电管C.光射到光电管中的钠表面产生光电子,当光电流大于或等于I时,探测器触发报警系统报警.真空中光速为c,钠的极限频率为。要使该探测器正常工作,光源S发出的光波长应小于________。若入射光子中能激发出光电子的光子数占比为η,电子的电荷量为e,报警时,t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是________个。