在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,有倾角为θ的足够光滑的绝缘斜面,磁感应强度为B,方向水平向外,电场强度E,方向竖直向上,有一质量为m、带电荷量为+q的小滑块,静止在斜面顶端时对斜面的正压力恰好为零,如图所示.(1)如果迅速把电场方向转为竖直向下,求小滑块能在斜面上连续滑行的最远距离L和所用时间t.(2)如果在距远处的C点放一个相同质量但不带电的小物体,当滑块从A点静止下滑到C点时,两物体相碰并黏合在一起,则此黏合体在斜面上还能再滑行多少时间和距离?
如图所示,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C。现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;(3)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功。
在光滑的水平面上,用轻弹簧相连接的质量均为m=2kg的两物体A、B都以v=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为M=4kg的物体C静止在前方,如题23图所示.物体B与物体C发生相碰后瞬间粘合在一起向右运动,不计空气阻力。试求:物体B与C发生相碰后瞬间两者一起向右运动的速度大小是多少?这一碰撞过程中系统损失的机械能为多少?在物体B与C发生相碰粘合在一起运动以后的过程中,弹簧弹性势能第一次达到最大值时,物体A的速度大小是多少?弹簧弹性势能的最大值为多少?
如图所示,在光滑水平面上,质量为m的小球B连接着一个轻质弹簧,弹簧与小球均处于静止状态.质量为2m的小球A以大小为v0的水平速度向右运动,接触弹簧后逐渐压缩弹簧并使B运动,经过一段时间,A与弹簧分离.(1)当弹簧压缩至最短时,弹簧的弹性势能EP为多大?(2)若开始时,在B球的右侧某位置固定一块挡板,在A与弹簧未分离前使B球与挡板发生碰撞,并在碰撞后立即将挡板撤走.设B球与挡板碰撞时间极短,碰后B球的速度大小不变,但方向与原来相反.欲使此后弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能能达到第(1)问中EP的2.5倍,必须使两球在速度达到多大时与挡板发生碰撞?
带有等量异种电荷的两个金属板A和B水平放置,相距为d(d远小于板的长和宽),一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央,处于平衡,油滴的质量为m,带电量为q,如图所示。在油滴的正上方距A板d处有另一个质量也为m的带正电的油滴N,油滴N由静止释放后,可以穿过A板上的小孔,进入两金属板间与油滴M相碰,并立即结合成大油滴(设在碰撞瞬间不考虑重力、电场力的影响)整个装置处于真空环境中,如不计油滴M、N间的库仑力和万有引力以及金属板的厚度,要使油滴N能与M相碰,且结合成大油滴(油滴可视为质点)又不至于与金属板B相碰。求(1)两个金属板A、B间的电压是多少?哪一个板的电势较高?(2)油滴N所带电量的范围是多少?
人们到医院检查身体时,其中有一项就是做胸透,我们可以把做胸透的原理等效如下:如图所示,P是一个放射源,从开口处在纸面内向各个方向放出某种粒子(不计重力),而这些粒子最终必须全部垂直射到底片MN这一有效区域,并要求底片MN上每一地方都有粒子到达。假若放射源所放出的是质量为m、电量为q的带正电的粒子,且所有的粒子速率都是v,M与放射源的出口在同一水平面,底片MN竖直放置,底片MN长为L。为了实现上述目的,我们必须在P的出口处放置一有界匀强磁场。求:(1)匀强磁场的方向(2)画出所需最小有界匀强磁场的区域,并用阴影表示(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小以及最小有界匀强磁场的面积S