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,已知A、D两点的坐标分别为(L,0)和(-2L,0),两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力),现在该区域AB边的中点处由静止释放一电子,已知电子质量为m,带电量为e,试求: (1)电子离开ABCD区域的位置坐标;(2)电子从电场II出来后经过多少时间到达x轴;(3)电子到达x轴时的位置坐标。
如图8所示,离地面足够高处有一用绳连接的竖直空管,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管以a=2m/s2的加速度由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛,不计一切阻力,取g=10m/s2.求:(1)若小球上抛的初速度为10m/s,3s内小球的位移(2)若小球上抛的初速度为10m/s,小球经过多长时间从管的N端穿出(3)若此空管静止时N端离地64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度v0大小的范围.
一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量mA.
高速公路给人们带来了方便,但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大,雾天往往出现十几辆车追尾持续相撞的事故.某辆轿车在某高速公路上的正常行驶速度大小v0为120 km/h,刹车时轿车产生的最大加速度a为8 m/s2,如果某天有雾,能见度d(观察者能看见的最远的静止目标的距离)约为37 m,设司机的反应时间Δt为0.6 s,为了安全行驶,轿车行驶的最大速度为多少?
如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25 m,电阻R=0.5 Ω,导轨上停放一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示. (1)分析证明金属杆做匀加速直线运动;(2)求金属杆运动的加速度;(3)写出外力F随时间变化的表达式;(4)求第2.5 s末外力F的瞬时功率.
如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直于纸面向里,一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场,从A点出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半,当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,已知d、v0(带电粒子重力不计),求:(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v;(2)电场强度E和磁感应强度B的比值.