一质量为m、电荷量为q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图,经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A`点后又折返回到A点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点,求该匀强电场的场强E的大小和方向;(即求出图中的θ角,并在图中标明E的方向)从O点抛出又落回O点所需的时间。
汤姆生在测定阴极射线荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法.即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角.设匀强电场的电场强度为E,阴极射线垂直电场射入、穿过水平距离L后的运动偏角为θ(θ较小,θ≈tanθ)(如图A);以匀强磁场B代替电场,测出经过同样长的一段弧长L的运动偏角为(如图B),试以E、B、L、θ、表示组成阴极射线粒子比荷q/m的关系式.
平行金属板相距为d,板间有磁感应强度为B的匀强磁场,按如图所示的方式接入电路.已知电源内阻为r,滑动变阻器的总电阻为R.有一个质量为m,电量为q的带电粒子,从两板正中间左端水平射入场区,不计重力.(1)不给金属板充电,求粒子初速V0多大时,可以垂直打在金属板上.(2)闭合S,把滑动变阻器的滑片移到中点.粒子仍以相同的初速V0射入板间,而从两板间沿直线穿过.求电源的电动势.
如图所示,水平导轨离地高度H=0.8m,两导轨相距L=0.5m,在靠近导轨边缘处放一金属直导线cd.cd质量m=5g,匀强磁场竖直向上,磁感应强度B=0.5T,当开关闭合后,cd由于受安培力作用飞离导线做平抛运动,其落地点离导轨边缘的水平距离s=0.8m,试求:(1)导线cd离开导轨时的速度;(2)从S接通到导线cd离开导轨的这段时间内,通过导线的电量.
串列加速器是用来产生高能离子的装置,图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动,已知碳离子的质量m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R.
侦察卫星在通过地球两极上空的圆形轨道上运行,它的运行轨道距离地面的高度为h,要使卫星在一天时间内将地面上赤道各处的情况全部拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球的半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转周期为T.