电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成,匀强磁场的左边界与偏转电场的右边界相距为s,如图甲所示.大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场.当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时,所有电子均从两板间通过,进入水平宽度为l,竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上.问:
(1)电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少?
(2)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?
(3)在满足第(2)问的情况下,打在荧光屏上的电子束的宽度为多少?(已知电子的质量为m、电荷量为e)
一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动,如图所示,图线A表示物体受水平拉力时的v—t图象,图线B表示撤去水平拉力后物体继续运动的v—t图象,取g=10m/s2。求:
(1)水平拉力的大小;
(2)0~3s内,水平拉力对物体所做的功。
足球运动员常采用折返跑方式训练(如图所示),在直线跑道上,起点“0”的左边每隔3m放一个空瓶,起点“0”的右边每隔9m放一个空瓶,要求运动员以站立式起跑姿势站在起点“0”上,当听到“跑”的口令后,全力跑向“1”号瓶,推倒“1”号瓶后再全力跑向“2”号瓶,推倒“2”号瓶后……。运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动,加速时加速度大小为4m/s2,减速时加速度大小为8 m/s2,每次推倒瓶子时运动员的速度都恰好为零。求运动员从开始起跑到推倒“2”号瓶所需的最短时间为多少?(运动员可看做质点)
如图所示,相互平行的两根金属导轨竖直放置,导轨间距l=20cm,两导轨顶端连接一开关S。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m =10g。整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。当ab棒由静止释放t = 0.8s后,突然接通开关S。不计导轨电阻,不计空气阻力,设导轨足够长。g取10m/s2。求:
(1)ab棒的最大速度vm;
(2)ab棒的最终速度vt。
)在如图1所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 0.60Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 6.0Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示。求:
(1)螺线管中产生的感应电动势E;
(2)电路中的总电流I;
(3)电阻R1、R2消耗的总电功率P。
如图1所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v = 80m/s。P、S、Q是波传播方向上的三个质点,已知距离PS = 0.4m、SQ = 0.2m。在t = 0的时刻,波源P从平衡位置(x = 0,y = 0)处开始向上振动(y轴正方向),振幅为15cm,振动周期T = 0.01s。
(1)求这列简谐波的波长λ ;
(2)在图2中画出质点P的位移—时间图象(在图中标出横轴的标度,至少画出一个周期);
(3)在图3中画出波传到Q点时的波形图(在图中标出横轴的标度)。