如图所示,在光滑水平面上放着一个质量M=0.3kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬定点O,在悬点O和木块之间用一根长2m、不可伸长的轻绳连接.有一颗质量m=0.1kg的子弹以80m/s的速度水平射入木块并留在其中,之后木块绕O点在竖直平面内做圆周运动.求:
(1)木块以多大速度脱离水平地面?
(2)当木块到达最高点时对轻绳的拉力F为多少?
如图所示,一个电子从M板附近由静止开始被电场加速,又从N板的小孔水平射出,并垂直磁场方向进入一个半径为R的圆形匀强磁场B的区域.若入射点为b,且v0与Ob成30°角,要使电子在磁场中飞过的距离最大,则两板间的电势差U是多大?(电子质量为m、电荷量为e)
如图15-5-10所示,匀强磁场的磁感应强度为B,垂直纸面向里,宽度为d 0,一电荷量为e的电子以水平速度v 0垂直射入磁场中,穿出磁场时,速度与竖直方向的夹角为60°.求:
(1)电子的质量m;
(2)电子在磁场中的运动时间.
图15-5-10 图15-5-11
如图所示,水平放置的厚度均匀的铝箔,置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,一带电粒子进入磁场后在磁场中做匀速圆周运动,到达P点垂直穿过铝箔后仍做匀速圆周运动,粒子每次穿过铝箔时损失的能量都相同,如图中两圆弧半径R=25 cm,r="20" cm.问:
(1)这个粒子带何种电荷;
(2)该粒子总共能穿过铝箔多少次?
如图11-44所示,将带电荷量Q=0.3 C、质量m′="0.15" kg 的滑块放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M="0.5" kg,滑块与绝缘板间动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够长,它们所在的空间存在着磁感应强度B="20" T 的水平方向的匀强磁场.开始时小车静止在光滑水平面上,一摆长 L="1.25" m、摆球质量 m=0.3 kg的摆从水平位置由静止释放,摆到最低点时与小车相撞,如图11-44所示,碰撞后摆球恰好静止,g取10 m/s2.求:
(1)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能ΔE.
(2)碰撞后小车的最终速度.
图11-44
如图所示,相互平行的竖直分界面MN、PQ,相距L,将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区.Ⅰ、Ⅲ区有水平方向的匀强磁场,Ⅰ区的磁感应强度未知,Ⅲ区的磁感应强度为B;Ⅱ区有竖直方向的匀强电场(图中未画出).一质量为m、电荷量为e的电子,自MN上的O点以初速度v0水平射入Ⅱ区,此时Ⅱ区的电场方向竖直向下,以后每当电子刚从Ⅲ区进入Ⅱ区或从Ⅰ区进入Ⅱ区时,电场突然反向,场强大小不变,电子总是经过O点且水平进入Ⅱ区.
(1)画出电子运动的轨迹图;
(2)求电子经过界面PQ上两点间的距离;
(3)若Ⅱ区的电场强度大小恒为E,求Ⅰ区的磁感应强度.