如图所示,在圆柱形屋顶中心天花板O点,挂一根L="3" m的细绳,绳的下端挂一个质量为的小球,已知绳能承受的最大拉力为10 N。小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球以的速度落在墙边。求这个圆柱形房屋的高度和半径。(g取10 m/s2)
图中的abcd为正方形区域,e为ad的中点,f为cd的中点.正方形区域内存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场.一带正电的粒子甲从a点以初速v1平行于ab射入,另一个与它相同的带电正粒子乙从e点以初速v2平行于ab射入,它们都能从f点射出.则v1:v2为多大?
如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5cm,两板间距d=3cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10-2T,两板加上如图(b)所示的周期性电压,带电时A板带正电.当t=0时,有一个质量m=1.0×10-12kg,带电荷量q=+1.0×10-6C的粒子,以速度v=600m/s,从距A板2.5cm处,沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间,若不计粒子的重力,取π=3.0,求:(1)粒子在0~1×10-4s内做怎样的运动?位移多大?(2)带电粒子从射入到射出板间所用的时间.
如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开有小孔O和,水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好,且导轨在磁感应强度为B1=10T的匀强磁场中,导轨间距L=0.50m.金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动.其速度图像如图(乙),若规定向右运动速度方向为正方向,从t=0时刻开始,由C板小孔O处连续不断飘入质量为m=3.2×10-21kg、电量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2=10T,MN与D相距d=10cm,B1和B2方向如图(甲)所示(粒子重力及其相互作用不计),求: (1)0~4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN? (2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少?
如图1(a)所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图中由B到C),场强的大小变化如图1(b)所示,磁感应强度变化如图1(c)所示,方向垂直于纸面,从t=1s末开始,在A点每隔2s有一个相同的带电粒子(重力不计)沿AB方向(垂直于BC)的速度v0射出,恰好能击中C点,若AC=2BC,且粒子在AC间的运动时间小于1s,求:(1)图像中E0和B0的比值;(2)磁场的方向;(3)若第一个粒子击中C点的时刻已知为(1+Δt)s,则第二个粒子击中C点的时刻是多少?
如下图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的勾强磁场,第三象限有沿Y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度v0沿X轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经N、和X轴上的P点最后又回到M点.设OM=OP=l,ON=2l,求:(1)电场强度E的大小.(2)匀强磁场的磁感强度B的大小和方向.(3)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间.