如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形,两个匀强电场相距为L。在该区域AB边的中点处由静止释放电子,不计电子所受重力。(1)确定电子离开ABCD区域时的位置坐标。(2)若已知电子电荷量为e、质量为m,求电子由静止释放到离开ABCD区域所经历的时间。
游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜 槽轨道AB,EF与半径为R=0.1m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB,EF分 别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,∠BOC=37°。质量为m=0.1kg 的小球从A点静止释放,先后经B、C、D、E到F点落入小框。(整个装置的轨 道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)小球在光滑斜槽轨道AB上运动过程中加速度的大小 (2)要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道,A点距离低点的竖直高度h至少多高?
如图所示,在距地面一定高度的地方以初速度v0向右水平抛出一个质量为m,带负电,电量为Q的小球,小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离。求:若在空间加上一竖直方向的匀强电场,使小球的水平距离增加为原来的2倍,求此电场场强的大小和方向
如图所示,在非常高的光滑、绝缘水平平台边缘,静置一个不带电的小金属块B,另有一与B完全相同的带电量为+q的小金属块A以初速度v0沿台面向B运动,A与B碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台面上水平飞出。已知A、B的质量均为m,重力加速度大小为g,平台边缘右侧的空间存在水平向左的匀强电场,场强大小。整个过程中总电荷量不变,不计空气阻力。求: (1)A、B一起运动过程中距平台边缘的最大水平距离; (2)从A、B碰撞前到A、B运动到距平台边缘最大水平距离的过程中 A损失的机械能为多大? (3)A、B运动过程的最小速度为多大?
两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4 kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者立即粘在一起运动。求在以后的运动中: (1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大? (2)系统中弹性势能的最大值是多少?
如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力. (1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何? (2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是多少?