如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力。(1)为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?(2)求第(1)问中微粒从P点到达Q点所用的时间。
如图所示,三个都可以视为质点的小球A、B、C穿在竖直固定光滑绝缘细杆上,A、B紧靠在一起,C在绝缘地板上,它们的质量分别为mA=2.32kg,mB=0.20kg,mC=2.00kg,其中A不带电,B、C的带电荷量分别为qB=+4.0×10-5C,qC=+7.0×10-5C,且电荷量都保持不变。开始时,三个小球均静止。现在给A一个竖直向上的拉力F,使它开始做加速度为a=4.0m/s2的匀加速直线运动,经过时间t,拉力F变为恒力。(重力加速度g=10m/s2,静电引力常量k=9×109N·m2/c2)求: (1)时间t; (2)在时间t内,若B所受的电场力对B所做的功W=17.2J,则拉力F所做的功为多少?
如图所示,在半径为R的半圆形区域,有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。质量为m,带电荷量为q的微粒以某一初速度沿垂直于半圆直径AD方向从P点射入磁场,已知AP=d。不计空气阻力和微粒的重力。 (1)若微粒恰好从A点射出磁场,求微粒的入射速度v1; (2)若微粒从纸面内的Q点射出磁场,且已知射出方向与半圆在Q点的切线成夹角(如图),求微粒的入射速度v2。
如图所示,在倾角为的光滑斜面顶端有一个质点A由静止释放,与此同时,在斜面底部有另一个质点B由静止开始,以加速度a在光滑水平面上向左做匀加速运动。设斜面与水平面通过极小的一段光滑圆弧连接,A质点能平稳地通过该圆弧,且它通过圆弧所用的时间可以忽略。要使质点A不能追上质点B,试求质点B的加速度a的取值范围。[
如图所示的装置,U1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为L,两板间距离为d。一个质量为m,带电量为-q的质点,经加速电场加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中。若在两水平金属板间加一电压U2,当上板为正时,带电质点恰能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电质点则射到下板上距板的左端L/4处.为使带电质点经U1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两金属板之间射出,求两水平金属板间所加电压应满足什么条件,确定电压值的范围。
半径R=0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内,如图所示,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m = 0.20kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长Lo = 0.50m,劲度系数K = 4.8N/m,将小球从图示位置的B点由静止释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在C点时弹簧的弹性势能,g取10m/s2。求: (1)小球经过C点时的速度的大小VC; (2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向。