如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒
子重力。求
(1)在原图上画出粒子在电场和磁场中运动轨迹示意图;
(2)电场强度大小E;
(3)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(4)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t。
如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连。它的极板长L=0.4m,两板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5kg,电量q=+1×10-8C,(g=10m/s2)求:
(1)微粒入射速度v0为多少?
(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?
如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E,今有一质量为m、带正电q的小滑块(可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,求:
(1)滑块通过B点时的速度大小;
(2)水平轨道上A、B两点之间的距离。
如图所示,光滑绝缘导轨与水平面成45°角,两个质量均为m,带等量同种电荷的小球A、B(可视为点电荷),带电量均为q,静止于导轨的同一水平高度处,求两球之间的距离。
一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边与公路平行有一行电线杆,相邻电线杆间的间隔均为50m。取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度为5m/s。若汽车的运动为匀变速直线运动,在10s末汽车恰好经过第3根电线杆。试求:
(1)汽车运动的加速度大小;
(2)汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度;
(3)汽车在第3根至第7根电线杆间运动所用的时间。
跳伞运动员在空中的运动可分为两个阶段:开始一段伞未张开,可近似看成自由落体运动;伞张开后,则做匀减速运动。设运动员的初始高度为1500m,第一段的下落高度为500m,试求:
(1)张开伞的一瞬间,运动员的速度
(2)要运动员充分安全地着地(即着地速度趋于零),第二阶段的合适加速度应是多少?