质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,O’O为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离.以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向.设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O’O的方向从O’点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点.若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离y0;
假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数.
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y方向的匀强磁场.现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O’点沿O’O方向射入,屏上出现两条亮线.在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的.尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度(本题中洛伦兹力可近似看成恒力).
一物体从某时刻起做匀加速直线运动,已知其初速度v0=4m/s,加速度a=2m/s2,求:2s末物体速度的大小;
开始运动后2s内物体位移的大小。
某运动员在百米跑道上以8m/s的速度跑了80m,然后又以2m/s的速度走了20m,这个运动员通过这段路的平均速度是多少?
光滑水平面上有一质量为M、长度为L的木板AB,在木板的中点有一质量为m的小木块,木板上表面是粗糙的,它与木块间的动摩擦因数为μ.开始时两者均处于静止状态,现在木板的B端加一个水平向右的恒力F,则:木板和木块运动的加速度是多大?
若在木板的B端到达距右方距离为L的P点前,木块能从本板上滑出,则水平向右的恒力F应满足什么条件?
如图所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将静止的夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在重力作用下落回深坑,夯实坑底。如此循环往复。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,每个滚轮对夯杆的压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=O.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h="6.4" m,取g=IOm/s2。求:夯杆自坑底开始匀加速上升,当速度增加到4m/s时,夯杆上升的高度;
夯杆自坑底上升的最大高度;
夯杆往复运动的周期。
如图所示,在水平地面上固定一个倾角θ=37O、表面光滑且很长的斜面体,物体A以vl=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。若A、B均可看作质点,sin37O=0,6,cos370=0.8,g取10m/s2,
试求:物体A上滑到最高点所用的时间t;
物体B 抛出时的初速度v2;
物体A、B间初始位置的高度差h。