如图所示,半径R=0.80m的1/4光滑圆弧轨道竖直固定,过最低点的半径OC处于竖直位置.其右方有底面半径r=0.2m的转筒,转筒顶端与C等高,下部有一小孔,距顶端h=0.8m.转筒的轴线与圆弧轨道在同一竖直平面内,开始时小孔也在这一平面内的图示位置.今让一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点,但未反弹,在瞬问碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为O,而沿切线方向的分速度不变.此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔.已知A、B到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角均为θ=30°,不计空气阻力,g取l0m/s2.求:
(1)小物块到达C点时对轨道的压力大小 FC;
(2)转筒轴线距C点的距离L;
(3)转筒转动的角速度ω.
有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上,并且处在磁感应强度为B、方向垂直指向纸里的匀强磁场中,如图15-4-13所示.为了使小球飘离平面,匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多大?方向如何?
图15-4-13
在图15-4-10所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v、带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并标出洛伦兹力的方向.
图15-4-10
在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图15-4-7所示,若迅速把电场方向反转竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?
图15-4-7
如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E(场区宽度为L,竖直方向足够长),紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区,其磁感应强度分别为B和2B,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,经过tB=时间穿过中间磁场,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b(虚线为场区的分界面),求:
(1)中间磁场的宽度d;
(2)粒子从a点到b点共经历的时间tab;
(3)当粒子第n次到达电场的边界MN时与出发点a之间的距离sn.
如图,xOy平面内的圆O′与y轴相切于坐标原点O.在该圆形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场.一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T0.若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为T0/2.若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,求该带电粒子穿过场区的时间.