电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场,使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置。在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy,如图甲所示。方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示,每个磁场区域的宽度均为L= 0.30m,磁场的磁感应强度大小B 0 = 3.75×10-4 T,规定磁场方向垂直纸面向里为正方向。现将初速度为零的电子经电压U = 4.5×103 V的电场加速后,从坐标原点沿y轴正方向射入磁场。电子电荷量e为1.6×10-19C,电子质量m取9.0×10-31Kg,不计电子的重力,不考虑电子因高速运动而产生的影响。求:
(l)电子从坐标原点进入磁场时速度的大小v
(2)请在答题卡中图甲的位置画出x=0至x=4L区域内电子在磁场中运动的轨迹,并计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标,请在图中标出来
(3)从x=0至x=NL(N为整数)区域内电子运动的平均速度的大小
如下图所示,一个质量为m=0.6 kg的小球,以某一初速度v0从图中P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力,进入时无机械能损失).已知圆弧半径R=0.3 m,图中θ=60°,小球到达A点时的速度v=4 m/s.(取g=10 m/s2)试求:
(1)小球做平抛运动的初速度v0.
(2)判断小球能否通过圆弧最高点C,若能,求出小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力FN.
如图九所示,轻绳悬挂一质量为m=2.0kg的小球,现对小球再施加一个力F,使小球静止在绳子与竖直方向成60º的位置上,g取10m/s2。
(1)若F为水平方向,求F的大小;
(2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向。
如图所示,水平地面上放置一个质量M="4.0" kg、长度L="6.0" m的木板,在F="8.0" N的水平拉力作用下,以v0="2.0" m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量m="l.0" kg的物块(物块可视为质点)轻放在木板的中间位置。g取10m/s2,求:
(1)木板与地面之间的动摩擦因数
(2)若物块与木板间无摩擦力,求物块离开木板所需的时间;
(3)若物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,试通过计算说明物块能否从木板上掉落.
如图所示,半径r = 0.2m的1/4光滑圆弧形槽底端B与水平传带平滑相接,传送带以v1=4m/s的速率顺时针转动, 其右端C点正上方悬挂一质量为m=0.1kg的物块b, BC距离L=1.25m,一质量为m=0.1kg物块a从A点无初速滑下,经传送带后与物块b相碰并粘在一起,在a、b碰撞瞬间绳子断开,a、b沿水平方向飞出,已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ="0.2," C点距水平面的高度为h="0.8m," a、b两物块均视为质点,不计空气阻力,g取10m/s2,
求:(1)滑块a到达底端B时对槽的压力
(2)滑块a到达传送带C点的速度大小
(3)求滑块a、b的落地点到C点的水平距离
原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程 (视 为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升做匀减速运动,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”d1="0.50m" , “竖直高度”h1=1.0m;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2="0.00080m" , “竖直高度”h2="0.10m" 。人与跳蚤在减速上升时加速度相等,求:
(1)人与跳蚤刚离地时速度大小之比?
(2)若人具有与跳蚤相等的起跳加速度,人的“加速距离”仍为0.50m,则人上跳的“竖直高度”是多少?