如图所示,在平面直角坐标xOy内,第I象限有沿一y方向的匀强电场,第IV象限有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、带电量为+q的粒子(重力不计)以初速度v0沿-x方向从坐标为(3l,l)的P点开始运动,接着进人磁场后由坐标原点O射出,射出时速度方向与y轴方向夹角为45°,求粒子从O点射出时的速度v;电场强度E的大小;粒子从P点运动到O点所用的时间。
如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m.距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏。现在AB板间加如图(b)所示的方波形电压,已知 U0=1.0×102V。有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度从AB正中间持续射入,粒子的质量m=1.0×10-7kg,电荷量q=1.0×10-2C,速度大小均为v0=1.0×104m/s。带电粒子的重力不计。求: (1)在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度; (2)荧光屏上出现的光带长度。
如图所示,BC为半径R=0.8m的四分之一圆弧固定在水平地面上,AB为水平轨道,两轨道在B处相切连接。AB轨道上的滑块P通过不可伸长的轻绳与套在竖直光滑细杆的滑块Q连接。P、Q均可视为质点且圆弧轨道C点与竖直杆间距离足够远,开始时,P在A处,Q在与A同一水平面上的E处,且绳子刚好伸直处于水平,固定的小滑轮在D处,DE=0.35m,现把Q从静止释放,当下落h=0.35m时,P恰好到达圆弧轨道的B点,且刚好对B无压力,并且此时绳子突然断开,取g=10m/s2。求:(1)在P到达B处时,P、Q的速度大小分别为多少(结果可保留根式);(2)滑块P、Q落地的时间差。
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=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合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=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器滑片P在某位置时,小球恰能到达A板。求(取g=10m/s2):(1)两极板间的电场强度大小;(2)滑动变阻器接入电路的阻值;(3)此时,电源的输出功率。
桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3 m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=.现用质量m1=0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2 kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10 m/s2)(1)物块m2经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;(2)物块m2在半圆轨道运动时的最大速度;(3)释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功.
如图所示,离子源A产生的初速度为零、带电量均为q,质量不同的正离子,被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入平行板间的匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场,已知∠MNQ=90°,HO=d,HS=2d.(忽略粒子所受重力)(1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角(2)求质量为m的正离子在磁场中做圆周运动的半径;(3)若质量为9m的正离子恰好垂直打在NQ的中点S1处,试求能打在边界NQ上的正离子的质量范围.