如图2所示,光滑水平面上质量为M的平板处于静止状态,其右端的挡板上固定着一轻质弹簧,其光滑的上表面左端放置着一质量为m的小物块。某时刻给小物块一个水平向右的初速度v0,则( )
A 从m接触弹簧到弹簧被压缩得最短的过程中,弹簧的压缩量一定大于M的位移,
B 无论二者质量关系如何,m一定能从M上脱离
C 若M的上表面不光滑且m最终可返回左端,则弹簧最短时m的速度与最终二者的共同速度一定相同,
D 若M的上表面不光滑且m最终可返回左端,则整个运动过程中所产生的热量与弹簧的最大弹性势能相等。
电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图11-9所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为O,半径为r.当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点.为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?
如图11-8所示,在真空区域内,有宽度为L的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,MN、PQ为磁场的边界.质量为m、带电为-q的粒子,先后两次沿着与MN夹角为θ(0°<θ<90°)的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中,第一次粒子是经电压U1加速后射入磁场的,粒子刚好没能从PQ边界射出磁场;第二次粒子是经电压U2加速后射入磁场的,粒子刚好能垂直于PQ射出磁场.(不计重力影响,粒子加速前的速度认为是零,U1、U2未知)
1. 加速电压U1、U2的比值U1/U2为_____________;
2.为使粒子经电压U2加速射入磁场后沿直线射出PQ边界,可在磁场区域加一个匀强电场,则该电场的场强方向为___________________,大小为_____________.
如图11-2-15所示,在倾角为300的斜面上,放置两条宽L=0.5m的平行导轨,将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上,在导轨上横放一根质量m=0.2kg的金属杆ab,电源电动势E=12V,内阻r=0.3Ω,金属杆与导轨间最大静摩擦力为fm=0.6N,磁场方向垂直轨道所在平面,B=0.8T.金属杆ab的电阻为0.2Ω,导轨电阻不计.欲使杆的轨道上保持静止,滑动变阻器的使用电阻的范围多大?(g取10m/s2)
如图11-4-16所示,两块垂直纸面的平行金属板A、B相距d="10.0" cm,B板的中央M处有一个α粒子源,可向各个方向射出速率相同的α粒子,α粒子的比荷q/m=4.82×107 C/kg,为使所有α粒子都不能达到A板,可以在A、B板间加一个电压,所加电压最小值是U0=4.15×104 V;若撤去A、B间的电压,仍使所有α粒子都不能到达A板,可以在A、B间加一个垂直纸面的匀强磁场,该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件?
如图11-4-15所示是回旋加速器中的粒子被加速和回旋所在的平面,它的交变电压的频率为1.2×107Hz,半圆形D型盒半径为0.532m,已知氘核的质量m=3.34×10-27kg,电量q=1.6×10-19C.问:
(1)要加速氘核,使之回旋的匀强磁场的磁感应强度应为多大?(答案均保留三位有效数字)
(2)氘核能达到的最大速度是多少?最大动能是多少?