如图,静止于处的正离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从点垂直进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为,其所在处场强为、方向如图所示。离子质量为、电荷量为,,,离子重力不计。求:(1)加速电场的电压 ;(2)若离子恰好能打在点上,求矩形区域内匀强电场场强的值;(3)若撤去矩形区域内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在上,求磁场磁感应强度的取值范围。
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。
两块竖直的足够长的平行板间有一匀强电场,在电场中用绝缘丝线悬一质量为0.01kg的带电小球,平衡时丝线与竖直方向成37°角,如图所示,此时小球离负板0.15m.求:(1)若球在平衡位置时将丝线剪断,小球将做何种运动?何时碰板?(2)若把小球提起,使丝线水平,然后释放小球,问小球经过最低点时绳的拉力多大?