如图所示,空间存在一水平向右的有界匀强电场,电场上下边界的距离为d,左右边界足够宽.现有一带电量为+q、质量为m的小球(可视为质点)以竖直向上的速度从下边界上的A点进入匀强电场,且恰好没有从上边界射出,小球最后从下边界的B点离开匀强电场,若A、B两点间的距离为,重力加速度为,求:(1)匀强电场的电场强度;(2)设A点的重力势能为零,求小球在电场中的最大机械能;(3)求小球速度的最小值.
【选修3—4】为测量一块等腰直角三棱镜的折射率,用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边,如图所示.激光束进入棱镜后射到另直角边AC边时,刚好能发生全反射.该棱镜的折射率为多少?
如图所示,与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为的匀强电场(上、下及左侧无界)。一个质量为、电量为的可视为质点的带正电小球,在时刻以大小为的水平初速度向右通过电场中的一点P,当时刻在电场所在空间中加上一如图所示随时间周期性变化的磁场,使得小球能竖直向下通过D点,D为电场中小球初速度方向上的一点,PD间距为,D到竖直面MN的距离DQ为.设磁感应强度垂直纸面向里为正.(1)试说明小球在0—时间内的运动情况,并在图中画出运动的轨迹;(2)试推出满足条件时的表达式(用题中所给物理量、、、、来表示);(3)若小球能始终在电场所在空间做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度及运动的最大周期的表达式(用题中所给物理量、、、来表示)。
有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度系数为的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料─—ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L.现有一质量也为的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为时速度减为0,ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力):(1)下落物体与滑块碰撞前的瞬间物体的速度;(2)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。
一质量的小物块以一定的初速度冲上一足够长的斜面,斜面的倾角.某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图线,如图所示.(已知重力加速度,,)求:(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;(3)小物块沿斜面上滑的过程中克服摩擦阻力做的功.
如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,不计粒子的重力作用,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2)(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?(2)到达PS界面时离D点多远?(3)确定点电荷Q的带电性质并求其电荷量的大小。