一个300 g的垒球,以20 m/s的速度飞来,运动员以棒击之,球以30 m/s的速度反方向飞回.设击球时间为0.02 s,求棒对球的平均作用力.
质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置,如图所示,电容器两极板相距为d,两极板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为,一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中心线平行于极板射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为
的匀强磁场,结果分别打在感光片上的a、b两点,设a、b两点间距离为
,粒子所带电荷量为q,且不计重力,求:
(1)粒子进入磁场时的速度v;
(2)打在a、b两点的粒子的质量之差。
图是一匀强电场,已知场强E=2×102N/C。现让一个电量q= -4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离s=30cm。试求:
(1)电荷从M点移到N点电势能的变化。
(2)M、N两点间的电势差。
下图为一种质谱仪工作原理示意图.在以O为圆心,OH为对称轴,夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点.CM垂直磁场左边界于M,且OM=d.现有一正离子束以小发散角(纸面内)从C射出,这些离子在CM方向上的分速度均为v0.若该离子束中比荷为的离子都能会聚到D,试求:
(1)磁感应强度的大小和方向(提示:可考虑沿CM方向运动的离子为研究对象);
(2)离子沿与CM成θ角的直线CN进入磁场,其轨道半径和在磁场中的运动时间;
已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示.
求:(1)液滴在空间受到几个力作用.
(2)液滴带电量及电性.
(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大?
如图所示,在xOy平面上,一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xOy平面向内。在O处原来静止着一个具有放射性的原子核(氮),某时刻该核发生衰变,放出一个正电子和一个反冲核.已知正电子从O点射出时沿小x轴正方向,而反冲核刚好不会离开磁场区域,正电子电荷量为e。不计重力影响和粒子间的相互作用。
(1)试写出的衰变方程;
(2)求正电子离开磁场区域时的位置.