如图所示, M 为粒子加速器; N 为速度选择器,两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度为 B 。从 S 点释放一初速度为0、质量为 m 、电荷量为 q 的带正电粒子,经 M 加速后恰能以速度 v 沿直线(图中平行于导体板的虚线)通过 N 。不计重力。
(1)求粒子加速器 M 的加速电压 U ;
(2)求速度选择器N两板间的电场强度 E 的大小和方向;
(3)仍从 S 点释放另一初速度为0、质量为 2 m 、电荷量为 q 的带正电粒子,离开N时粒子偏离图中虚线的距离为 d ,求该粒子离开N时的动能 E k 。
有某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动.火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取g=10m/s2,求: (1)燃料恰好用完时火箭的速度 (2)火箭上升离地面的最大高度.
一辆汽车以72km/h的速度正在平直公路上匀速行驶,突然发现前方40m处有需要紧急停车的危险信号,司机立即采取刹车措施.已知该车在刹车过程中加速度的大小为5m/s2,则从刹车开始经过5s时汽车前进的距离是多少?此时是否已经到达危险区域?
如图,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个圆弧挡板,圆弧半径R=1m,圆弧的圆心也在O点.今以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板. (1)若小物块恰能击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°),求其离开O点时的速度大小; (2)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的最短时间; (3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值.
如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C.现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C,质量m=0.10kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求: (1)带电体在圆形轨道C点的速度大小. (2)D点到B点的距离xDB. (3)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小. (4)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.
如图所示,一电荷量q=3×10﹣4C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点.电键S合上后,当小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.已知两板相距d=0.1m,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻R1=4Ω,R2=R3=R4=12Ω.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)通过电源的电流; (2)两板间的电场强度的大小; (3)小球的质量.