有人设想用题图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电,电量与其表面积成正比。电离后,粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B,方向如图。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。半径为r0的粒子,其质量为m0、电量为q0刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力。()
(1)试求图中区域II的电场强度;
(2)试求半径为r的粒子通过O2时的速率;
(3)讨论半径r≠r2的粒子刚进入区域II时向哪个极板偏转。
如图7所示,质量为的滑块
套在光滑的水平杆上可自由滑动,质量为
的小球
用一长为
的轻杆与
上的
点相连接,轻杆处于水平位置,可绕
点在竖直平面内自由转动.
固定滑块
,给小球
一竖直向上的初速度,使轻杆绕
点转过900,则小球初速度的最小值是多少?
若
,不固定滑块且给小球一竖直向上的初速度
,则当轻杆绕
点转过900,
球运动至最高点时,
的速度多大?
如图6所示,和
为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径
=2.0m,一个质量为
=1kg的物体在离弧高度为
=3.0m处,以初速度4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数
=0.2,重力加速度
=10m/s2,则
物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少?
试描述物体最终的运动情况.
物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少?
如图4所示,倾角为的斜面上,有一质量为
的滑块距档板
为
处以初速度
沿斜面上滑,滑块与斜面间动摩擦因数为
,
<
,若滑块每次与档板碰撞时没有机械能损失,求滑块在整个运动过程中通过的总路程.
如图3所示,竖直平面内固定一个半径为的
光滑圆形轨道
,底端
切线方向连接光滑水平面,
处固定竖直档板,
间的水平距离为
,质量为
的物块从
点由静止释放沿轨道滑动,设物块每次与档板碰后速度大小都是碰前的
,碰撞时间忽略不计,则:
物块第二次与档板碰后沿圆形轨道上升的最大高度为多少?
物块第二次与档板碰撞到第四次与档板碰撞间隔的时间?
一个竖直放置的光滑圆环,半径为,
、
、
、
分别是其水平直径和竖直直径的端点.圆环与一个光滑斜轨相接,如图4所示.一个小球从与
点高度相等的
点从斜轨上无初速下滑.试求:
过
点时,对轨道的压力
多大?
小球能否过
点,如能,在
点对轨道压力
多大?如不能,小球于何处离开圆环?