如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段水平的直轨道和与之相切的圆弧轨道ABC连接而成,OC连线与竖直方向夹角为θ=30o。空间中存在一与与水平面成θ=30︒且斜向下的电场,电场强度为E,圆形轨道的半径为R=m.一质量为m=1kg的小物块带正电,所带电荷量q,且满足Eq=mg。物块在A点获得一初速度,可使得物块恰能在ABC段不离开圆轨道。求:(1)物块在C点的速度;(2)物块在A点对轨道的压力;(3)滑块从C点飞出后到达水平轨道所经历的时间t。
如图所示,固定在水平地面上的圆筒气缸内有一定质量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,且不漏气.已知外界大气压强为P0,活塞面积为S,活塞厚度不计,开始时活塞处于气缸中央位置,求:将活塞缓慢地向右移动至气缸右端口时的水平拉力F大小.
如图所示,半径为R的圆形区域内、外有方向相反的与圆平面垂直的匀强磁场,圆形区域外的匀强磁场范围足够大,磁感应强度大小均为B.一质量为m、电量为q的带正电粒子从圆弧上P点正对圆心O以速度v进入圆形区域内的磁场,经过时间从Q点进入圆形区域外的磁场,不计粒子重力.求:(1)粒子在圆形区域内的磁场中做匀速圆周运动的半径r;(2)粒子从P点开始经Q点回到P点的最短时间t2;(3)若粒子从P点以速度正对圆心O进入圆形区域内的磁场,则粒子是否能在圆形区域内、外磁场中做周期性运动,如果不能,请说明理由;如果能,试求出这个周期.
如图所示,质量为m、半径为R的光滑半圆形轨道A静置于光滑水平面上,质量为的物块B(可视为质点)从轨道右端从静止开始释放,求物块B滑至轨道最低处时:(1)A、B的速度大小vA、vB; (2)B对轨道压力大小.
如图所示,水平放置的平行金属板间有竖直方向的匀强电场,金属板长度和板间距离均为L,金属板左侧有电压为U0的加速电场,一电量为q的带正电粒子从静止开始经加速电场加速后,从金属板中央水平进入匀强电场,恰好通过金属板右侧边缘,不计粒子重力,求:(1)金属板间电压U; (2)带电粒子通过金属板右侧边缘时的动能.
(12分)如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。 求:⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1; ⑵偏转电场中两金属板间的电压U2; ⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?