如图所示,一个板长为L,板间距离也是L的平行板容器上极板带正电,下极板带负电。有一对质量均为m,重力不计,带电量分别为+q和-q的粒子从极板正中水平射入(忽略两粒子间相互作用),初速度均为v0。若-q粒子恰能从上极板边缘飞出,求(1)两极板间匀强电场的电场强度E的大小和方向(2)-q粒子飞出极板时的速度v的大小与方向(3)在极板右边的空间里存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,为使得+q粒子与-q粒子在磁场中对心正碰(碰撞时速度方向相反),则磁感应强度B应为多少?
(8分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:(1)减速过程汽车加速度的大小;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少.
如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷 的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过s后,电荷以v0=1.5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻)。求:(1)匀强电场的电场强度E。(2)带电粒子第一次进入磁场时,粒子在其中的运动半径和运动时间各为多少?(3)图b中s时刻电荷与O点的水平距离。(4)如果在O点右方d= 67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。
如图为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析仪和磁分析仪组成,若静电分析仪通道的半径为R,其中仅有均匀辐向电场,方向如图所示,磁分析仪中仅有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,问:(1)为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析仪,已知虚线处场强大小均为E,则离子进入静电分析器的初速度为多少?加速电场的电压U应为多大?(离子的重力不计)(2)离子由P点进入磁分析仪后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?若有一群离子从静止开始通过质谱仪后落在同一点Q,则该群离子有什么共同点?
R2=15Ω,R3=10Ω,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,电流表读数是0.75A,求电阻R1的阻值和它消耗的功率。
电动自行车是一种环保、方便的交通工具。某天,警察正骑着电动自行车停在路边,突然一个抢了钱包的小偷从警察身边掠过,警察便立即驾驶电动自行车前去追赶,最终制服小偷。现假定他们都沿直线运动,小偷始终以6m/s的速度做匀速直线运动,当小偷经过警察时,警察便立即驾驶电动自行车匀加速追赶,加速度为2m/s2,则(1)警察在追上小偷前,他们之间的最大距离是多少?(2)警察在距出发点多远处追上小偷?(3)其实,按照国家标准,为了安全,每辆电动自行车行驶速度的最大值在出厂时便做出了设定,电动自行车在行驶过程中速度不会超过该值。如果警察全力追赶该小偷,在距离出发点37.5m追上。那么该警用电动自行车所能达到的最大速度为多少?假定电动自行车加速时的加速度仍为2m/s2.