如图所示,静止于A处的带电离子,经电压为U的加速电场加速后,进入静电分析器,静电分析器中有会聚电场,即与圆心O等距各点的电场强度大小相同,方向均沿半径方向指向圆心O.离子在静电分析器中沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,从P点垂直于边界CN进入矩形有界匀强偏转电场,电场方向水平向左,离子恰好能打在Q点.已知NP间的距离是NQ间距离的2倍,粒子重力不计.求:(1)离子的电性(2)静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;(3)P、Q两点间的电压.
图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外。O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子,粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇,P到O的距离为L。不计重力及粒子间的相互作用。(1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径。(2)求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。
质量为0.1 kg的弹性小球从高1.25 m处自由下落至一光滑而坚硬的水平板上,碰撞后弹回到0.8 m高处,求:(1) 小球与水平板碰撞前后的动量;(2)小球与水平板碰撞前后的动量变化。(g="10" m/s2)
如图所示,总质量为m的飞船绕地球在半径为的圆轨道I上运行,要进入半径为 的更高的圆轨道II,必须先加速进入一个椭圆轨道III,然后再进入圆轨道II。轨道I、III相切于A点。已知飞船在圆轨道II上运动速度大小为,在A点通过发动机向后以速度大小为(对地)喷出一定质量气体,使飞船速度增加到进入椭圆轨道III。(已知量为)求:(1) 飞船在轨道I上的速度;(2)发动机喷出气体的质量。
如图,一绝缘细圆环半径为r,环面处于水平面内,场强为E的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用(设地球表面重力加速度为g)。则:(1)小球经过A点时的速度大小vA是多大? (2)当小球运动到与A点对称的B点时,小球的速度是多大?圆环对小球的作用力大小是多少?
如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线放射源P,已知射线实质为高速电子流,放射源放出粒子的速度v0=1.0m/s。足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置,相距d=0.02m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=2.5N/C。已知电子电量e=1.6C,电子质量取m=9.0kg。求(1)电子到达荧光屏M上的动能;(2)荧光屏上的发光面积。