图4是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变为正一价的分子离子.分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ.最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S3的细线.若测得细线到狭缝S3的距离为d,试导出分子离子的质量m的表达式.
图4
如图9-1,是利用高频交变电流焊接自行车零件的原理示意图,其中外圈A是通高频交流电的线圈,B是自行车的零件,是待焊接的接口,接口两端接触在一起,当A中通有交流电时,B中会产生感应电动势,使得接口处金属熔化而焊接起来。(1)为什么在其它条件不变的情况下,交流电频率越高,焊接越快?(2)为什么焊接过程中,接口
处已被熔化而零件的其它部分并不很热?
如图所示,、
、
是匀强电场中的三点,这三点构成等边三角形,每边长
,将一带电量
的电荷从
点移到
点,电场力
;若将同一点电荷从
点移到
点,电场力做功
,试求场强E。
把一个“10V、5W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上,A消耗的功率是2W;换另一个“10V、5W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上,B实际消耗的功率可能小于2W吗?若有可能则条件是什么?
如图5-2,有一水平轨道AB,在B点处与半径R=160m的光滑弧形轨道BC相切,一质量为M=0.99kg的木块静止于B处,现有一颗质量为的子弹以
的水平速度从左边射入木块且未穿出,如图所示,已知木块与该水平轨道的动摩擦因数
,
,试求子弹射入木块后,木块需经多长时间停止?
如图4-4所示,金属杆在离地
高处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平部分导轨上原来放有一根金属杆b,已知杆
的质量为
,b杆的质量为
水平导轨足够长,不计摩擦,求:
(1)
和b的最终速度分别是多大?
(2)整个过程中回路释放的电能是多少?
(3)若已知
、b杆的电阻之比
,其余电阻不计,
整个过程中,、b上产生的热量分别是多少?