(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r;⑵离子从D处运动到G处所需时间;⑶离子到达G处时的动能。
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,两电场的边界是边长为L的正方形(不计电子所受重力).(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置;(2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置;(3)若将左侧电场Ⅱ整体水平向右移动L/n(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场Ⅰ区域内由静止释放电子的所有位置。
将一个标有“24 V、48 W’的电灯接在电动势E="36" V,内阻r=2 Ω的直流电源下使用,今有“2Ω、50W”的定值电阻R若干只可供选用,请设计两种电路使电灯正常发光(要求使用定值电阻数最少):(1)定值电阻与电灯串联作分压电阻使用(写出设计根据,画出电路图)(2)定值电阻与电灯并联作分流电阻使用(写出设计根据,画出电路图)(3)在你设计的两种电路中,哪种方法较好?说明理由。
在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中直线A、B所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:(1)B点的电场强度的大小和方向;(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标.
如图所示,在倾角为θ的光滑固定斜面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧平行于斜面悬挂着,k1在上, k2在下,两弹簧之间有一质量为m1的重物,k2下端连接有一质量为m2的重物。现用力F(未知)沿斜面向上缓慢推动m2,当弹簧k1变成原长时,求:(1)k2轻弹簧的形变量; (2)推力F的大小;(3)m2沿斜面上移的距离。
如图所示,质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4。重力加速度g取10m/s2。现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出,试求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)绳上张力T的大小;(2)拉力F的大小。