如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置。在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。若将左侧电场II整体水平向右移动(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
质量为彤的小车置于光滑水平面上。小车的上表面由1/4圆弧和平面组成,车的右端固定有一不计质量的弹簧,圆弧A部分光滑,半径为尼平面BC部分粗糙,长为l,C点右方的平面光滑。滑块质量为m,从圆弧最高处A无初速下滑(如图),与弹簧相接触并压缩弹簧,最后又返回到B相对于车静止。求: (1)BC部分的动摩擦因数; (2)弹簧具有的最大弹性势能; (3)当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小.
铁路转弯处的弯道半径,是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内轨高度差五盼设计不仅与,有关,还取决于火车在弯道上行驶的速率。下表中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相应的轨道的高度差h。
(1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式,并求出当r=400m时,h的设计值。 (2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力,又已知我国铁路内外轨的距离设计值为L=1.435m,结合表中数据,求出我国火车的转弯速率v(路轨倾角很小时,tg≈sin )。 (3)随着人们的生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求,为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速改造,这就要求铁路转弯速率也需提高,请根据上述原理和上表分析,提速时应采取怎样的有效措施?(g取9.8m/s2)
调节水龙头,让水一滴滴流出,在下方放一盘子,调节盘子高度,使一滴水滴碰到盘子时,恰有另一滴水滴开始下落,而空中还有一滴正在下落中的水滴,测出水龙头到盘予的距离为h (m),从第一滴开始下落时计时,到第n滴水滴落在盘子中,共用去时间t (s): 求:(1)此时第(n+1)滴水滴与盘子的距离为多少? (2)当地的重力加速度为多少?
如图,EF与GH间为一无场区。无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板,两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场,其中A为正极板。无场区右侧为一点电荷形成的电场,点电荷的位置O也为圆弧形细圆管CD的圆心,圆弧半径为R,圆心角为120°,O、C在两板间的中心线上,D位于GH上。一个质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场,粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管,并作与管壁无相互挤压的匀速圆周运动。(不计粒子的重力、管的粗细)求: (1)粒子出匀强电场时,速度与水平方向的夹角; (2)O处点电荷的电性和带电量; (3)带电粒子穿越匀强电场过程中垂直极板方向的位移大小。 (4)两金属板所加的电压。
右图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场偏转打在荧光屏上的P点,已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求: (1)电子穿过A板时的速度大小; (2)电子从偏转电场射出时的侧移量y1; (3)荧光屏上P点到中心位置O点的距离。