一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30º足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图。求:(g取10m/s2) (1)滑块冲上斜面过程中加速度大小; (2)滑块与斜面间的动摩擦因数; (3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的速度;若不能返回,求出滑块停在什么位置。
如图为质谱仪原理示意图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电压为U的加速电场后进入粒子速度选择器.选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E、方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点垂直MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点.可测量出G、H间的距离为L,带电粒子的重力可忽略不计.求:(1)粒子从加速电场射出时速度v的大小.(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向.(3)偏转磁场的磁感应强度B2的大小.
如下图所示,质量为m=1 kg,电荷量为q=5×10-2 C的带正电的小滑块,从半径为R=0.4 m的光滑绝缘圆孤轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100 V/m,水平向右;B=1 T,方向垂直纸面向里.求:(1)滑块到达C点时的速度;(2)在C点时滑块对轨道的压力.(g=10 m/s2)
在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m、带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如下图所示,若迅速把电场方向反转为竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?
如右图所示为一速度选择器,也称为滤速器的原理图.K为电子枪,由枪中沿KA方向射出的电子,速度大小不一.当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后,只有一定速率的电子能沿直线前进,并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T,问:(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是垂直纸面向外?(2)速度为多大的电子才能通过小孔S?
如右图所示,水平放置的两导轨P、Q间的距离L=0.5 m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2 T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1 kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3 N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E=10 V、内阻r=0.1 Ω,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想ab棒处于静止状态,R应在哪个范围内取值?(g取10 m/s2)