在真空中速度为v=6.4×107m/s的电子束连续射入两平行板间,如图所示,极板长度L=8.0×10-2m间距d=5.0×10-2m,两极板不带电时,电子将沿极板间的中线通过,在极板上加一个50Hz的交变电压u=U0sinωt,如果所加电压的最大值U0超过某值UC时,电子束将有时能通过两极板,有时间断而不能通过(电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg).求:(1)UC的大小为多少;(2)求U0为何值时,才能使通过与间断的时间之比Δt1∶Δt2=2∶1.
如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为m=8kg的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.从t=0时刻开始挡板A以加速度a=1m/s2沿斜面向下匀加速运动,(g=10m/s2)求: (1)t=0时刻,挡板对小球的弹力多大? (2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少? (3)小球向下运动多少距离时速度最大?
消防队员为了缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下。在一次训练中,一名质量为50kg、训练有素的消防队员从离地面44m的高度抱着两端均固定的竖直杆从静止开始滑下以最短的时间落地,要求消防队员落地的速度不能大于4m/s。已知该消防队员对杆作用的最大压力为1500N,他与杆之间的动摩擦因数为0.6,当地的重力加速度为g=10m/s2 ,求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度(2)消防队员下滑的最短时间.
如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.保持斜面倾角为30°,对物体施加一水平向右的恒力F,使物体沿斜面匀速向上滑行(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).增大斜面倾角,当倾角超过某一临界角θ0 时,则不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,已知重力加速度为g,试求: (1)物体与斜面间的动摩擦因数μ; (2)水平恒力F的大小; (3)这一临界角θ0的大小.
质量分别为m1和m2的木块,并列放置于光滑水平地面,如图所示,当木块1受到水平力F的作用时,两木块同时向右做匀加速运动,求: (1)匀加速运动的加速度多大? (2)木块1对2的弹力.
如图所示,平行金属板M、N之间加有交变电压,交变电压的最大值为U.紧靠M板处有一粒子源,能源源不断地释放出质量为m、电量为+q的带电粒子,粒子的初速度不计。N板上有一小孔O与粒子源正对,带电粒子经电场加速后从小孔O射出进入N板右侧的某匀强磁场区(图中未画出)。磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,假设M、N间的距离较小,粒子从M板加速到N板的时间远小于板间的交变电压的周期。已知所有射进磁场的粒子最后都平行于N板射出磁场,求匀强磁场区的最小面积S.