如图所示,在真空中半径m的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T,方向如图的匀强磁场,一束带正电的粒子以初速度m/s,从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场,且初速方向都垂直于磁场方向,若该束粒子的比荷C/kg,不计粒子重力.求:(1)粒子在磁场中运动的最长时间.(2)若射入磁场的速度改为m/s,其他条件不变,试用斜线画出该束粒子在磁场中可能出现的区域,要求有简要的文字说明.
在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示.第一象限内有竖直向上的匀强电场,第二象限内有一水平向右的匀强电场.某种发射装置(未画出)竖直向上发射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(可视为质点),该粒子以v0的初速度从x轴上的A点进入第二象限,并从y轴上的C点沿水平方向进入第一象限后能够沿水平方向运动到D点.已知OA、OC距离相等,CD的距离为OC,E点在D点正下方,位于x轴上,重力加速度为g.则:(1)求粒子在C点的速度大小以及OC之间的距离;(2)若第一象限同时存在按如图乙所示规律变化的磁场,磁场方向垂直纸面,(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,图中B0,T0均为未知量),并且在t=时刻粒子由C点进入第一象限,且恰好也能通过同一水平线上的D点,速度方向仍然水平.若粒子在第一象限中运动的周期与磁场变化周期相同,求交变磁场变化的周期;(3)若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变化的磁场(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,图中B0,T0均为未知量),调整图乙中磁场变化的周期,让粒子在t=0时刻由C点进入第一象限,且恰能通过E点,求交变磁场的磁感应强度B0应满足的条件.
如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连,不带电的B、C通过一根轻弹簧拴接在一起,且处于静止状态,其中A带负电,电荷量大小为q。质量为2 m的A静止于斜面的光滑部分(斜面倾角为37°,其上部分光滑,下部分粗糙且足够长,粗糙部分的摩擦系数为μ,且μ=tan300,上方有一个平行于斜面向下的匀强电场),通过细绳与B相连接,此时与B相连接的轻弹簧恰好无形变。弹簧劲度系数为k。B、C质量相等,均为m,不计滑轮的质量和摩擦,重力加速度为g。(1)电场强度E的大小为多少? (2)现突然将电场的方向改变 180°,A开始运动起来,当C刚好要离开地面时(此时 B还没有运动到滑轮处,A刚要滑上斜面的粗糙部分),B的速度大小为v,求此时弹簧的弹性势能EP。(3)若(2)问中A刚要滑上斜面的粗糙部分时,绳子断了,电场恰好再次反向,请问A再经多长时间停下来?
高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像,现利用这种照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究。如图为汽车做匀加速直线运动时的三次曝光照片,照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s,已知该汽车的质量为2000 kg,额定功率为90 kW,假设汽车运动过程中所受的阻力恒为1500N。(1)试利用上图,求该汽车的加速度;(2)求汽车所能达到的最大速度是多大?(3)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间?
如图,长度L=0.5m,质量M = 4.0kg的平板车A静止在光滑水平面上,一个质量m = 1.0kg的玩具电动小汽车B从平板车A的左端由静止启动后向右端匀加速行驶,经t =1.0s从A的右端飞出,求在这段时间内两个小车获得的速度各是多大?
右图为一列沿x轴传播的简谐横波的于t时刻的波动图像,图中质点P从该时刻起的振动方程为。试据此求这列波传播速度的大小并判断它的传播方向(作出计算并说明理由)。