如图所示,平行板电容器MN竖直放置,极板长为L,两板间的距离也等于L。由离子源产生的带正电粒子的比荷q/m=1.0×1010C/Kg,以v0=1.0×106m/s的速度从板间的某处竖直向上进入平行板,在两板之间加一个适当的偏转电压U,可使粒子恰好从N板的边缘处飞出,且粒子的速度大小变为v=2.0×106m/s,不计粒子的重力,求:[ ]偏转电压U多大?[ ]
以N板的边缘为原点,建立图示的坐标系xoy,在y轴右侧有一个圆心位于x轴、半径r=0.01m的圆形磁场区域,磁感应强度B=0.01T,方向垂直纸面向外,有一垂直于x轴的面积足够大的竖直荧光屏PQ置于某处。若圆形磁场可沿x轴移动,圆心O’在x轴上的移动范围为[0.01m,+∞],发现粒子打在荧光屏上方最远点的位置为y=2
cm,求粒子打在荧光屏下方最远点的位置坐标。
(15分)质量m =2kg的滑块受到一个沿斜面方向的恒力F作用,从斜面底端开始,以初速度大小v0=3.6m/s沿着倾角为θ= 37°足够长的斜面向上运动,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5。滑块向上滑动过程的速度-时间(v-t)图象如图所示(g= 10m/s2 ,sin370="0." 6,cos370="0." 8) 0求:
(1)滑块上滑过程的加速度大小和方向;
(2)该恒力F的大小和方向。
磁谱仪是测量粒子能量(即动能)的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示,放射源S发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,被限束光栏Q限制在
的小角度内,入射的
粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片P上,形成宽度为Δx的光带。试求入射
粒子的能量。(重力影响不计)
如图,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从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(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m,,小球到达A点时的速度 v="4" m/s 。取g ="10" m/s2,求:
(1)小球做平抛运动的初速度v0
(2)P点与A点的高度差;
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。
体育课上进行“爬杆”活动,使用了一根质量忽略不计的长杆,竖直固定在地面上(如图)。一质量为40kg的同学(可视为质点)爬上杆的顶端后,自杆顶由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到竹杆底端时速度刚好为零。通过装在长杆底部的传感器测得长杆对底座的最大压力为460N,最小压力280N,下滑的总时间为3s,求该同学在下滑过程中的最大速度及杆长。(取g ="10" m/s2)
一个标有“3.8 V 2 W”的小灯泡,其伏安特性曲线如图所示。一个手机使用过的锂离子电池,电动势E=3.60V,内阻r=7.82Ω。试求:
(1)当通过小灯泡的电流为0.40 A 时,小灯泡的灯丝电阻值。
(2)把小灯泡接在锂离子电池两端,小灯泡消耗的电功率。