如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0再从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形区域是该匀强电场的边界,已知正方形的边长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。(1)求加速电压U0;(2)若离子恰从c点飞离电场,求ac两点间的电势差Uac;(3)若离子从边界上某点飞出时的动能为mv02,试判断离子从哪条边界飞出,并求此时匀强电场的场强大小E。
如图所示,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为39cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm,先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm,求: ①稳定后右管内的气体压强p; ②左管A端插入水银槽的深度h(大气压强p0=76cmHg)
分如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,PQ板带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场.不计粒子重力.试求: (1)两金属板间所加电压U的大小; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小.
如图所示,竖直放置的半径R=0.4m的半圆形光滑轨道BCD跟水平直轨道AB相切于B点,D点为半圆形轨道的最高点。可视为质点的物块m=0.5kg,静止在水平轨道上A点,物块与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,AB两点间的距离为l=2m。现给物块m施以水平向右恒力F作用s="1m" 后撤除恒力,物块滑上圆轨道D点时对轨道压力大小等于物块重力。(g取10m/s2) (1)求物块m到达B点时的速度大小 (2)求物块落到轨道上距B点的距离x (3)求恒力F的大小
静止于A处的离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,并从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强磁场.静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为R,其所在处场强为E、方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;、,磁场方向垂直纸面向里;离子重力不计. (1)求加速电场的电压U; (2)若离子能最终打在QF上,求磁感应强度B的取值范围.
如图甲所示,粗糙水平面CD与光滑斜面DE平滑连接于D处;可视为质点的物块A、B紧靠一起静置于P点,某时刻A、B在足够大的内力作用下突然分离,此后A向左运动. 已知:斜面的高度H=1.2m;A、B质量分别为1kg和0.8kg,且它们与CD段的动摩擦因数相同;A向左运动的速度平方与位移大小关系如图乙;重力加速度g取10m/s2. (1)求A、B与CD段的动摩擦因数; (2)求A、B分离时B的速度大小vB; (3)要使B能追上A,试讨论P、D两点间距x的取值范围.