电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成,匀强磁场的左边界与偏转电场的右边界相距为s,如图甲所示.大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场.当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时,所有电子均从两板间通过,进入水平宽度为l,竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上.问:
(1)电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少?
(2)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?
(3)在满足第(2)问的情况下(电子的质量为m、电荷量为e),打在荧光屏上的电子束的宽度为多少?
在云南省某些地方小学生上学的路上到现在还要依靠滑铁索过江,若把这滑铁索过江简化成如图所示的模型,铁索的两个固定点A、B在同一水平面内,铁索能承受最大压力为2500N,AB间的距离为L=80m,铁索的最低点离AB间的垂直距离为H=8m,若把铁索看做是圆弧,已知一质量m=52kg的人在A处从静止开始借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10m/s。求:
(1)从A滑到最低点的过程中阻力做的功?
(2)人在滑到最低点时,滑轮对绳索的压力?
(3)若在A处给人4 m/s的初速度,试判断该同学能不能到达B处?
如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角θ=37°,一滑块以初速度v0从底端A点滑上斜面,滑至B点后又返回到A点。已知xAB=16m,滑块运动的速度—时间图象如图乙所示,求:(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2)
(1)滑块的初速度v0;
(2)滑块与斜面间的摩擦因数μ;
(3)滑块回到A点时的速度。
如图所示,有n(n>2)个相同的货箱停放在倾角为θ的斜面上,每个货箱长皆为l,质量皆为m,相邻两货箱间距离为l,最下端的货箱到斜面底端的距离也为l。己知货箱与斜面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,动摩擦因数为μ=tanθ。现给第1个货箱一初速度v0,使之沿斜面下滑,在每次发生碰撞后,发生碰撞的货箱都粘合在一起运动。求:(重力加速度为g)
(1)第1个货箱从开始运动到与第二个货箱发生碰撞前经历的时间t1;
(2)第k(1<k<n)个货箱被碰撞后,在斜面上运动的速度大小vk;
(3)从第1个货箱开始运动至第n个货箱到达底端的整个过程中,各货箱组成的系统损失的机械能。
如图所示,传送带以5m/s的速度斜向上匀速运动,图中θ=30°。在传送带底端P处轻轻放一个质量为4 kg的物块,物块由P点运动到顶端Q点,之后物块沿水平方向抛出,最终落入地面上某接收容器内。已知传送带的长度lPQ="6.4" m,地面上的接收容器高度不计,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=,取g="10" m/s2。试求:
(1)物块从P点运动到Q点所用的时间;
(2)接收容器距离Q点的水平距离。
滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60º,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H,且h=2m,H=2.8m,取10m/s2。求:
(1)运动员从A运动到达B点时的速度大小vB;
(2)轨道CD段的动摩擦因数;
(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时速度的大小;如不能,则最后停在何处?