如图7-7-13连接而成,列车从斜轨高处无动力静止滑下,经过圆轨道后再冲上另一斜轨.已知列车质量为m,圆轨道半径为R.若将列车看成质点,并且不计摩擦,求:(1)要保证列车能安全通过圆轨道,则斜轨高度至少多大;(2)若列车较长,不能看成质点,并且要考虑列车与轨道间的摩擦,则对斜轨高度有何影响.(3)若列车由许多节构成,总长恰为2πR,列车高度不计,摩擦阻力也不考虑,为保证列车能安全通过圆轨道,求斜轨高度至少多大. 图7-7-13
如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5cm,两板间距d=3cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10-2T,两板加上如图(b)所示的周期性电压,带电时A板带正电.当t=0时,有一个质量m=1.0×10-12kg,带电荷量q=+1.0×10-6C的粒子,以速度v=600m/s,从距A板2.5cm处,沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间,若不计粒子的重力,取π=3.0,求: (1)粒子在0~1×10-4s内做怎样的运动?位移多大? (2)带电粒子从射入到射出板间所用的时间.
如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开有小孔O和,水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好,且导轨在磁感应强度为B1=10T的匀强磁场中,导轨间距L=0.50m.金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动.其速度图像如图(乙),若规定向右运动速度方向为正方向,从t=0时刻开始,由C板小孔O处连续不断飘入质量为m=3.2×10-21kg、电量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2=10T,MN与D相距d=10cm,B1和B2方向如图(甲)所示(粒子重力及其相互作用不计),求: (1)0~4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN? (2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少?
如图1(a)所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图中由B到C),场强的大小变化如图1(b)所示,磁感应强度变化如图1(c)所示,方向垂直于纸面,从t=1s末开始,在A点每隔2s有一个相同的带电粒子(重力不计)沿AB方向(垂直于BC)的速度v0射出,恰好能击中C点,若AC=2BC,且粒子在AC间的运动时间小于1s,求: (1)图像中E0和B0的比值; (2)磁场的方向; (3)若第一个粒子击中C点的时刻已知为(1+Δt)s,则第二个粒子击中C点的时刻是多少?
如下图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的勾强磁场,第三象限有沿Y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度v0沿X轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经N、和X轴上的P点最后又回到M点.设OM=OP=l,ON=2l,求: (1)电场强度E的大小. (2)匀强磁场的磁感强度B的大小和方向. (3)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间.
如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,竖直方向足够长.紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B.一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,经过时间tB=穿过中间磁场,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面.求: (1)中间场区的宽度d; (2)粒子从a点到b点所经历的时间tab; (3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离sn.