如图所示为一种测量电子比荷的仪器的原理图,其中阴极K释放电子,阳极A是一个中心开孔的圆形金属板,在AK间加一定的电压。在阳极右侧有一对平行正对带电金属板M、N,板间存在方向竖直向上的匀强电场。O点为荧光屏的正中央位置,且K与O的连线与M、N板间的中心线重合。电子从阴极逸出并被AK间的电场加速后从小孔射出,沿KO连线方向射入M、N两极板间。已知电子从阴极逸出时的初速度、所受的重力及电子之间的相互作用均可忽略不计,在下列过程中,电子均可打到荧光屏上(1)为使电子在M、N两极板间不发生偏转,需在M、N两极板间加一个垂直纸面的匀强磁场,请说明所加磁场的方向(2)如果M、N极板间的电场强度为E,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,K与A间的电压为U,电子恰能沿直线KO穿过平行金属板,打在荧光屏正中央,求电子的比荷(电荷量和质量之比)为多少(3)已知M、N板的长度为L1,两极板右端到荧光屏的距离为L2,如果保持M、N极板间的电场强度为E,K与A间的电压为U,而撤去所加的磁场,求电子打到荧光屏上的位置与O点的距离。
如图所示,一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场边界是半径为R的圆,AB为圆的直径.一质量为m、带电量为﹣q的带电粒子以某一速度垂直磁场方向从A点射入磁场,粒子的初速度方向与AB的夹角为60°.经过一段时间,粒子从磁场边界上的C点飞出(C点在图中未标出),C点到A点的距离为R.粒子重量不计,求粒子的速度大小和粒子在磁场中运动的时间.
如图所示,AB、BC为倾角不同的斜面,斜面BC与水平面夹角为30°.CD段水平,B、C处均以平滑小圆弧连接.一物块从距水平面高度为h的A点由静止沿斜面滑下,物块在BC段做匀速运动,最终停在水平面上D点.物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均相同.求:
(1)物块与接触面间的动摩擦因数;
(2)A点到D点的水平距离.
一物体以vo=2m/s的初速度做匀加速直线运动,经过时间t=2s后,物体的加速度反向,加速度反向后物体又运动了2s.已知后2s的加速度大小是前2s的3倍.求4s內物体运动的位移大小.
2013年12月14日嫦娥三号成功实现了月球表面软着陆.嫦娥三号着陆前,先在距月球表面高度为h的圆轨道上运行,经过变轨进入远月点高度为h、近月点高度忽略不计的椭圆轨道上运行,为下一步月面软着陆做准备.已知月球半径为R,月球质量为M.
(1)求嫦娥三号在距月球表面高度为h的圆轨道上运行的周期T1;
(2)在开普勒第三定律=k中,常数k可由嫦娥三号在圆轨道上运行的规律推出.求嫦娥三号在椭圆轨道上运行的周期T2.
如图所示,空间存在宽度为d的竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E,现将一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从O点以初速度vo垂直于电场方向射入电场,最终从电场右边界穿出.粒子重力不计,求:
(1)粒子在电场中运动的时间;
(2)粒子在垂直方向的偏转距离.