如图所示,滑块的质量M=2kg,开始静止在水平面上的A点,滑块与水平面间的摩擦因数为μ=0.2,与A点相距S=2.25m的B点上方有一质量m=1.2kg的小球,小球被一长为l=0.5米的轻绳紧挂在O点而处于静止状态。现给滑块一瞬时冲量I=10N·S,让滑块沿水平面向右运动,此后与小球发生碰撞,碰后小球恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动(g=10m/s2)。求:(1)滑块最终静止在距离A点多远处?(2)因滑块与小球碰撞而损失的机械能是多少?
y轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场。一个质量为m,电量为q的质子以速度v水平向右通过x轴上P点,最后从y轴上的M点射出磁场。已知M点到原点O的距离为H,质子射出磁场时速度方向与y轴负方向夹角θ=30°,求(1)磁感强度大小和方向。(2)适当的时候,在y轴右方再加一个匀强电场就可以使质子最终能沿y轴正方向作匀速直线运动。从质子经过P点开始计时,再经多长时间加这个匀强电场?电场强度多大?方向如何?
如图所示,直径AD=d的圆形区域内有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,已知∠MAD=∠NAD=30°,有一个不计重力,质量为m,带电量为q的正电荷,以从A点沿AD射入磁场.求:(1)欲使带电粒子打在M点,磁感强度B的大小和方向(2)要使该粒子能打在MN弧上,磁感强度B应满足什么条件?
如图所示,有两个磁感强度均为B、但方向相反的匀强磁场,OP是它们的分界面.有一束电量均为q、但质量不全相同的带电粒子,经过相同的电场加速后,从O处沿与OP和磁场都垂直的方向进入磁场,在这束粒子中有一些粒子的轨迹如图所示.已知OP=L,加速电场的电势差为U,重力不计,问:(1)按图示的轨迹到达P点的每个粒子的质量m为多大?(2)在这束粒子中,质量为多少m的粒子也可能到达P点?(3)若将两磁场磁感强度的大小都减为原来的一半,则这束粒子中,质量为多少m的粒子仍可能到达P点?
如图所示的装置中,N为水平放置的金属网板,M为与之平行的金属板,MN相距4.5cm,两板间电压=2.30V,网板上方为垂直纸面大小为6.28×T的匀强磁场,P与S正对.设想在某一时刻,一个自由电子从P点由静止开始运动,并穿过网板最后到达S',已知SS'相距3.27×m,设自由电子始终不会被吸附,整个装置放在真空中.求该自由电子从P第一次到达S'所需的时间.(电子荷质比e/m=1.76×C/kg)
一个质量为m,带电量为q的带正电粒子(不计重力),从O点处沿+y方向以初速v0射入一个边界为矩形的匀强磁场中,磁场方向垂直于xy平面向里,它的边界分别是y=0、y=a,x=-1.5A.x=1.5a,如图所示.改变磁感强度B的大小,粒子可从磁场的不同边界面射出,并且射出磁场后偏离原来速度方向的角度θ会随之改变.试讨论粒子可以从哪几个边界面射出,从这几个边界面射出时磁感强度B的大小及粒子的偏转最大角度θ各在什么范围内?