如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L。若视小球为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),求:球B刚进入电场时,带电系统的速度大小;带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。
德国科学家伦琴由于发现X射线而获得1901年的诺贝尔奖。下图是产生X射线的装置—X射线管,其灯丝K加热后发射出的电子,经高电压加速后,打到重金属阳极A上,发出X射线。一种X射线是由高速电子与靶原子碰撞时骤然减速产生的辐射,高速电子骤然减速时把它的动能的一部分或全部,以光子的形式辐射出去,即X射线。 (1)在图中的X射线管上标出,加速电压的正负极。 (2)如果要产生波长为()的X射线,加速电压至少应是多少?(结果要求2位有效数字。普朗克常量,真空中的光速。)
如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一静止在A点质量为带负电的小球。现加一水平方向的匀强电场使小球由A点运动到B点,电场力做功为W=0.2J,已知AB两点间距离为L=0.1m,电势差为。 (1)判断匀强电场的场强方向并计算电场强度E的大小和小球的电量q; (2)计算小球运动的加速度的大小和到达B点时的速率v。
发射地球同步卫星时,先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道上,在卫星经过A点时点火实施变轨进入远地点为B的椭圆轨道上,最后在B点再次点火将卫星送入同步轨道,如图11所示。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求: (1)卫星在近地点A的加速度大小; (2)远地点B距地面的高度。
两块金属板a、b平行放置,板长l=10cm,两板间距d=3.0cm,两板间存在着与匀强电场正交的匀强磁场,磁感应强度B=2.5´10-4T,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0=2.0×107m/s从两极板中间,沿垂直于电场、磁场的方向射入场中,无偏转地通过场区,如图10所示.已知电子电荷量的大小e=" 1.60" ´10-19C,质量m=0.91´10-30kg. (1)求a、b两板间的电势差U为多大. (2)若撤去磁场,求电子穿过电场偏离入射方向的距离. (3)求撤去磁场后,电子通过电场区增加的动能.
铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h.
(1)根据表中数据,试导出h和r关系的表达式,并求出当r=440m时,h的设计值; (2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v(以km/h为单位,结果取整数;路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理) (3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求.为了提高运输力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高.请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?