回旋加速器是用于加速带电粒子流,使之获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间狭缝中形成匀强电场,使粒子每穿过狭缝都得到加速;两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面.离子源置于盒的圆心,释放出电量为q、质量为m的离子,离子最大回旋半径为Rm,磁场强度为B,其运动轨迹如图所示.求:(1)离子离开加速器时速度多大?(2)设离子初速度为零,两D形盒间电场的电势差为U,盒间距离为d,求加速到上述能量所需时间(粒子在缝中时间不忽略).
一质点由A点由静止出发沿直线AB运动,先作加速度大小为a1的匀加速直线运动,紧接着作加速度大小为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止。如果AB的总长度是S,试求 (1)运动过程中的最大速度; (2) 质点走完AB所用的时间t.
(9分)如图所示,一个人用与水平方向成角的斜向下的推力推一个重的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为()。求: (1)推力的大小; (2)若人不改变推力的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间后撤去,箱子最远运动多长距离.
可视为质点的小球A、B静止在光滑水平轨道上,A的左边固定有轻质弹簧,B与弹簧左端接触但不拴接,A的右边有一垂直于水平轨道的固定挡板P。左边有一小球C沿轨道以某一初速度射向B球,如图所示,C与B发生碰撞并立即结成一整体D,在它们继续向右运动的过程中,当 D和A的速度刚好相等时,小球A恰好与挡板P发生碰撞,碰后A立即静止并与挡板P粘连。之后D被弹簧向左弹出,D冲上左侧与水平轨道相切的竖直半圆光滑轨道,其半径为,D到达最高点Q时,D与轨道间弹力。已知三小球的质量分别为、。取,求: (1)D到达最高点Q时的速度的大小; (2)D由Q点水平飞出后的落地点与Q点的水平距离s; (3)C球的初速度的大小。
如图所示,轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动。A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为m的1/4圆弧。质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰。已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取,则: (1)碰后C球平抛的水平位移(2)碰后瞬间B球的速度(3)A、B间轻杆的长度
如图所示,AB部分是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道BC相切。一质量为的小物块,在水平力的作用下静止于P点。已知PO与水平方向的夹角,圆弧轨道的半径,圆弧轨道光滑,物块与水平轨道BC之间的滑动摩擦因数。重力加速度.求: (1)小物块静止于P点时水平力的大小; (2)撤去水平力,由P点无初速释放小物块,求小物块通过最低点B时轨道对小物块的支持力; (3)小物块在水平轨道上滑动的最大距离.