(17分)如图所示,在xOy平面坐标系中,直线MN与y轴成30°角,M点的坐标为(0,a),在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.电子束以相同速度v0从y轴上的区间垂直于y轴和磁场射入磁场.已知从O点射入磁场的电子在磁场中的运动轨迹恰好与直线MN相切,忽略电子间的相互作用和电子的重力.(1)求电子的比荷;(2)若在xOy坐标系的第Ⅰ象限加上沿y轴正方向大小为的匀强电场,在处垂直于x轴放置一荧光屏,计算说明荧光屏上发光区的形状和范围.
如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N 点右侧1.5m处,取g=10m/s2,求: (1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动? (2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
如图为某探究活动小组设计的节能运输系统,斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶点时,自动装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端。再重复上述过程。求:(1)=? (2)在满足(1)的条件下,若物体下滑的最大距离为L,则弹簧的最大弹性势能为多大?
在消防演习中,消防队员从一根树枝的长直轻绳上由静止滑下,经一段时间落地。为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接,用来记录消防队员下滑过程中轻绳收到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况。已知某队员在一次演习中的数据如图所示。问:该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度各是多少?(g取10m/s2)
在如图所示的电路中,R1="2" Ω,R2=R3="4" Ω,当电键K接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当电键K接b时,电压表示数为4.5 V,试求: (1)电键K接a时,通过电源的电流和电源两端的电压; (2)电源的电动势和内电阻; (3)当电键K接c时,通过R2的电流.
如图所示,质量m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L="15" m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度V0="2" m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g="10" m/s2,求 ①物块在车面上滑行的时间t; ②要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度V′0不超过多少。