如图所示为一空间直角坐标系xoy,在和MN之间的区域内,有宽度为d、沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E。有一质量为m、电量为的电子,由静止开始经过另一电势差为U的电场加速后,从轴上的P点(坐标0、),沿x轴正方向射入电场(电子重力不计)。(1)求电子能够从x轴上方飞离电场区域,加速电场的电势差U应满足什么条件?(2)若电子从右边界MN上某点射出后,运动到x轴上的Q点,求Q点的横坐标。(加速电压U已知)
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm。电源电动势E=24V,内电阻r="1" Ω,电阻R="15" Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(g="10" m/s2)
在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m;(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B’,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向最大改变了106°角,求磁感应强度B’的范围是多大?(tan53°=4/3)
一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求:(1)匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。(2)带电粒子在磁场中的运动时间是多少?
随着国际油价持续走高,能源危机困扰着整个世界.构建和谐型、节约型社会深得民心,遍布于生活的方方面面.自动充电式电动车就是很好的一例.电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接.当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时,打开自动充电装置,自行车就可以连通发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来.现有某人骑车以1250J的初动能在粗糙的水平路面上滑行,人车总质量为100kg.第一次关闭自动充电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化关系如图①所示;第二次启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,设阻力恒定,求:(1)第一次滑行的时间;(2)第二次滑行过程中向蓄电池所充的电能是多少?
翼型降落伞有很好的飞行性能,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作.其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响.已知:空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1=C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2=C2v2其中C1、C2相互影响,可由运动员调节,满足如图乙所示的关系.试求:(1)图甲中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹,试判断①、②两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;(2)若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α,试从力平衡的角度证明:tanα=;(3)某运动员和装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°,tan20°=,匀速飞行的速度v多大?(g取10m/s2,结果保留3位有效数字.)(4)若运动员出机舱时飞机距地面的高度为800m,飞机飞行速度为540km/h,降落过程中该运动员和装备损失的机械能ΔE多大?