如图所示为一质谱仪的构造原理示意图,整个装置处于真空环境中,离子源N可释放出质量均为m、电荷量均为q(q>0)的离子.离子的初速度很小,可忽略不计.离子经S1、S2间电压为U的电场加速后,从狭缝S3进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,沿着半圆运动到照相底片上的P点处,测得P到S3的距离为x.求:
(1)离子经电压为U的电场加速后的速度v;
(2)离子的比荷(q/m)
如图(a)所示的螺线管的匝数n=1500,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R1=10Ω,R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化,方向水平向右。计算R1上消耗的电功率。
如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.忽略因摩擦而造成的电荷量的损失.试求:
(1)滑块通过B点时的速度大小;
(2)滑块通过B点时对轨道的压力大小;
(3)水平轨道上A、B两点之间的距离。
一个矩形线圈abcd,长ab=20cm,宽bc=10cm,匝数n=200,线圈回路总电阻R=5Ω,整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过.若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,求:
(1)线圈回路中产生的感应电流
(2)当t="0.3" s时,线圈的ab边所受的安培力的大小
(3)在1 min内线圈回路产生的热量
如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接(可认为物体在连接处速率不变)。一个质量为m的小物体(可视为质点),从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑。物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物体沿斜面下滑的加速度a的大小;
(2)物体下滑到达斜面底端A时速度vA的大小;
(3)物体在水平地面上滑行的时间t。
我国第一艘航母“辽宁号”于2011年11月29日进行了第二次海试。据媒体报道,此次海试进行了舰载机测试,“拦阻索”是在飞机降落在甲板上时挂住飞机尾钩、增加向后的阻力减少滑行距离的装置。若一架质量为m=3×104kg的舰载机以v0=80m/s的速度降落在航母甲板上,滑行s=160m恰好停下,求:
(1)飞机滑行时的加速度a;
(2)飞机滑行的时间t;
(3)飞机滑行过程受到的平均阻力f。