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,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中。一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小为E(E小于mg/q)。试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功。
证明物块离开轨道落回水平面时的水平距离与场强大小E无关,且为一常量。
如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场,在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m,带电量为-q的粒子(重力不计)以初速度v0沿-x方向从坐标为(3L、L)的P点开始运动,接着进入磁场,最后由坐标原点射出,射出时速度方向与y轴方间夹角为45º,求:粒子从O点射出时的速度v和电场强度E;
粒子从P点运动到O点过程所用的时间。
如图所示,固定的光滑圆弧轨道的半径为0.8m,
点与圆心
在同一水平线上,圆弧轨道底端
点与圆心在同一竖直线上.
点离
点的竖直高度为0.2m.物块从轨道上的
点由静止释放,滑过
点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失,物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,
取10m/s2.
求物块从
点下滑到
点时速度的大小.
若物块从
点下滑到传送带上后,又恰能返回到
点,求物块在传送带上第一次往返所用的时间.
航模兴趣小组设计出一架遥控飞机,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞机从地面由静止开始竖直上升。设飞机飞行时所受的阻力大小不变,g=10m/s则
第一次试飞,飞机飞行t
=8s时到达的高度H=64m。求飞机所受阻力的f的大小。
第二次试飞,飞机飞行t
=6s时遥控器出现故障,飞机立即失去升力。求飞机能到达的最大高度h。
近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2,求g1:g2的比值。