某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动,如图所示,材料表面上方矩形区域充满竖直向下的匀强电场,电场宽为;矩形区域充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,长为3,宽为;为磁场与电场之间的薄隔离层。一个电荷量为、质量为、初速为零的电子,从点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场,电子每次穿越隔离层,时间极短、运动方向不变,其动能损失是每次穿越前动能的10%,最后电子仅能从磁场边界飞出。不计电子所受重力。
(1)控制电子在材料表面上方运动,最大的电场强度为多少?
(2)若电子以上述最大电场加速,经多长时间将第三次穿越隔离层?
(3)是的中点,若要使电子在、间垂直于飞出,求电子在磁场区域中运动的时间。
如图所示,在xOy平面中第一象限内有一点P(4,3),OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,OP上方有平行于OP向上的匀强电场,电场强度E=100V/m。一质量m=1×10-6kg,电荷量q=2×10-3C带正电的粒子,从坐标原点O以初速度v=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场,经过P点时速度方向与OP垂直并进入电场,在经过电场中的M点(图中未标出)时的动能为P点时动能的2倍,不计粒子重力。求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)O、M两点间的电势差;
(3)M点的坐标及粒子从O运动到M点的时间。
如图甲所示,“”形木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC与水平面夹角为θ=37°。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:
(1)斜面BC的长度;
(2)滑块的质量;
(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功。
在光滑水平面上有质量均为lkg,半径均为5cm的A、B两个小球.如图所示,小球.A从很远处以水平速度v0=2m/s向右正对B球运动,从某时刻两小球间开始有F=2N的恒定引力作用。在经过一段时间后,两球间距缩小4m,从此时刻起,两球间开始有F'=2N的恒定斥力作用。
(1)两球从开始有引力作用到开始有斥力作用经历时间为多少?
(2)为了使两球不相碰,开始有斥力时两球球心间距离应满足什么条件?
在2012年元旦晚会上,河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”。在一个大球上竖立一根直杆,演员在直杆上做了精彩表演。如图所示.假设直杆与大球之间有一压力传感器.一个质量为50kg的演员匀速向上运动时传感器显示压力为600N;演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零,静止在距直杆底端1/3处。已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为700N,最小压力为500N,直杆长度为12m,g取10m/s2。求:
(1)直杆的质量;
(2)演员下降过程中加速、减速的加速度;
(3)演员向下运动的平均速度。
如图所示.质量为m=10kg的物体在F=90N的平行于斜面向上的拉力作用下,从粗糙斜面的底消由静止开始沿斜面运动.斜面罔定不动.与水平地面的夹角θ=37°力F作用t1=8s后撤去.物体在斜面上继续上滑了t2=1s后,速度减为零。(已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)物体沿斜面上升过程中的总位移A
(3)物块能否返回底端,若不能说明理由;若能.计算滑回底端时速度。