18.如图所示,在长为2L、宽为L的区域内有正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场,有一个质量为m,电量为e的电子,以平行于长边的速度v0从区域的左上角A点射入该区域,不计电子所受重力,要使这个电子能从区域的右下角的B点射出,求:
(1)无电场的区域位于区域左侧一半内时,如图甲所示,电子的初速应满足什么条件;
(2)无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时,如图乙所示,电子的初速又应满足什么条件。
如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做匀速直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场. 电场强度大小为E,方向竖直向上. 当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍. 已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计. 粒子进入磁场前的速度与水平方向成
60°角. 试解答:
(1)粒子带什么电?
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?
(3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大?
(14分)宇航员在一行星上以10m/s的初速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,不计阻力,经2.5s后落回手中,已知该星球半径为7220km。
(1)该星球表面的重力加速度多大?
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量)。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
如图所示,劲度系数为k1的轻弹簧固定在一质量为m的物块上,劲度系数为k2的轻弹簧竖直固定在桌面上,上端连着物块,现将弹簧k1的上端A缓慢向上提,当提到下端弹簧的弹力大小恰好第一次等于23mg时,求A点上提高度.
三个相同的支座分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c在同一水平面上,a的重心位于球心,b、c的重心位于球心的正上方和正下方,如图3-2-14所示.三球皆静止,试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的.
图3-2-14
如图3-2-1所示,一球体静止于一水平面与一侧壁之间,不计任何摩擦,判断侧壁对球体有无弹力.
图3-2-1