在如图所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴正方向成60°,大小为E=4.0×105N/C;y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T。有一质子以速度v=2.0×106m/s,由x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场,在磁场中运动一段时间后射入电场,后又回到磁场,经磁场作用后又射入电场。已知质子质量近似为m=1.6×10-27kg,电荷q=1.6×10-19C,质子重力不计。求:(计算结果保留3位有效数字)质子在磁场中做圆周运动的半径。
质子从开始运动到第二次到达y轴所经历的时间。
质子第三次到达y轴的位置坐标。
如图所示,AB为竖直半圆轨道的竖直直径,轨道半径R=0.9m,轨道B端与水平面相切,质量m=1kg的光滑小球从水平面以初速度V0向B滑动,取g=10m/s2。
(1)若V0=6m/s,求小球经轨道最低点B瞬间对轨道的压力为多少?
(2)若小球刚好能经过A点,则小球在A点的速度至少为多大?小球离开A点后在水平面的落点与B点的距离为多少?
如图所示,将一个小球水平抛出,抛出点距水平地面的高度h=1.8m,小球抛出的初速度为。不计空气阻力。取g=
。求:
(1)小球从抛出到落地经历的时间t;
(2)小球落地点与抛出点的水平距离S;
(3)小球落地时的速度大小V。
某人在离地高H="15" m的屋顶将手伸出屋檐,以初速度V0=10m/s竖直向上抛出一小球,不考虑空气阻力的影响,它抛出以后运动的过程中,求:
(1)小球抛出后离地面的最大高度是多少?
(2)小球经多长时间落到地上?
(3)小球落地的速度大小是多少?(g取10 m/s2)
如图,水平面内有一光滑金属导轨,其
、
边的电阻不计,
边的电阻阻值
,
与
的夹角为
,
与
垂直,
边长度小于
。将质量
,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与
平行。棒与
、
交点
、
间的距离
.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度
。在外力作用下,棒由
处以一定的初速度向左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。
(1)若初速度 ,求棒在 处所受的安培力大小 。
(2)若初速度 ,求棒向左移动距离2m到达EF所需时间 。
(3)在棒由 处向左移动 到达 处的过程中,外力做功 ,求初速度 。
如图,一对平行金属板水平放置,板间距为
,上极板始终接地。长度为
、质量均匀的绝缘杆,上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动,下端固定一带正电的轻质小球,其电荷量为
。当两板间电压为
时,杆静止在与竖直方向
夹角
的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕
、
顺时针旋转
至图中虚线位置时,为使杆仍在原位置静止,需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:
(1)绝缘杆所受的重力
;
(2)两板旋转后板间电压
。
(3)在求前后两种情况中带电小球的电势能
与
时,某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变,电场力不做功,因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确,计算该电势能;你若认为该同学的结论错误,说明理由并求
与
。