如图所示,真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度方向与竖直方向夹角恒为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点P以初速度竖直向上抛出,重力加速度为g。求: (1)小球受到的电场力的大小及方向。 (2)小球从抛出至最高点的过程中,电场力所做的功。 (3)小球从P点抛出后,再次落回到与P点在同一水平面的某点Q时,小球的动能。
(1)求物体C第一次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小。 (2)若物体C与滑板A端相碰的时间极短,而且碰后弹回的速度大小是碰 前速度大小的,求滑板被碰后的速度大小。 (3)求小物体C从开始运动到与滑板A第二次碰撞这段时间内,电场力对小物体C做的功。
两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道,如图所示放置,间距为d=100cm,在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a,斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接,在平直轨道右端放置另一金属杆b,杆A.b电阻Ra=2Ω,Rb=5Ω,在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感强度B=2T。现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆a,杆a滑到水平轨道过程中,通过杆b的平均电流为0.3A;a下滑到水平轨道后,以a下滑到水平轨道时开始计时,A.b运动图象如图所示(a运动方向为正),其中ma=2kg,mb=1kg,g=10m/s2,求 (1)杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v; (2)杆a 在斜轨道上运动的时间; (3)在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。
如图所示,两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角,导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻,电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计. 固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平,其质量m=3×10-2kg,电阻不计. 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s2 sin53º="0.8" cos53º="0.6" ) (1)将ab棒由静止释放,最终达到一个稳定的速度,求此时电路中的电流; (2)求ab稳定时的速度; (3)求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG. 从计算结果看两者大小关系是怎样的?请解释为什么有这样的关系?
如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。问:(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?