一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB.求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功.
一个质量为m,带电量为+q的带电粒子(不计重力),从图中原点O处以初速v0射入一个有界的匀强磁场中,已知v0方向为+y方向,匀强磁场的方向垂直于纸面向外(即+z方向),磁感应强度大小为B,它的边界为半径是r的圆形,O点恰在它的圆周上.粒子进入磁场后将做匀速圆周运动,已知它做圆周运动的轨道半径比圆形磁场的半径r大.(1)改变这个圆形磁场区域的圆心的位置,可改变粒子在磁场中的偏转角度.求粒子在磁场中的最大偏转角度(用反三角函数表示).(2)当粒子在磁场中的偏转角度最大时,它从磁场中射出后沿直线前进一定能打到x轴上,求满足此条件的r的取值范围.
如图所示,在虚线MN的上下两边都存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场,上方的磁感强度为B1,下方的磁感强度为B2,已知B2=2B1.一个质量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力)以初速v0从MN上的A点由下方垂直于MN射入上方的磁场区.已知它在运动过程中先后两次经过MN上的B点,且这两次之间的时间间隔为t.求(1)磁感强度B1和B2的大小.(2)AB间距离的可能值.
如下图所示,半径为R=10cm的匀强磁场区域边界跟Y轴相切于坐标原点O,磁感强度B=0.322T,方向垂直纸面向里,在O处有一放射源S,可沿纸面向各个方向射出速率为V=3.2×的α粒子.已知α粒子质量m=6.4×,电量q=3.2×.(1)画出α粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心点的轨迹.(2)求出α粒子通过空间的最大偏转角.
匀强磁场仅存在于两平行极板之间,磁感强度为B,各部分长度如图.现有质量为m,电量为q的电子(不计重力),从左边中点平行于板射入,欲使其打在极板上,求电子的速率应该在什么范围?
如图(a)所示,M、N为竖直放置,彼此平行的两块平板,板间距离为d。两板中央各有一个小孔O、O'正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感强度随时间的变化如图(b)。有一群正离子从t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场,已知离子质量为m,带电量为q ,离子在磁场中作匀速圆周运动的周期与磁感强度变化的周期都为。不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力。求: (1)磁感强度的大小。(2)要使离子从O'垂直于N板射出磁场,离子射入磁场时的速度应多大?