如图所示,一对半径均为的金属板M、N圆心正对平行放置,两板距离为
,N板中心镀有一层半径为
的圆形锌金属薄膜,
,两板之间电压为
,两板之间真空且可视为匀强电场。N板受到某种单色光照射后锌金属薄膜表面会发射出最大速率为
,方向各异的电子,已知电子的电荷量为
,质量为
,每秒稳定发射
个电子。电子在板间运动过程中无碰撞且不计电子的重力和电子间相互作用,电子到达M板全部被吸收。M板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流
。试求:
(1)当取什么值时,
始终为零;
(2)当取什么值时,
存在一个最大值,并求这个最大值;
(3)请利用(1)(2)的结论定性画出随
变化的图像。
如图所示,一个M=2 kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只=0.1 kg的小桶相连,已知:M受到的最大静摩擦力Fm=4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g=10 N/kg,求在以下情况中,
(1)只挂处于静止状态时,M受到的摩擦力的大小;
(2)只在桶内加入=0.5kg的砂子时, M受到的摩擦力的大小;
(3)只在桶内加入=0.6kg的砂子时,要使M静止,需要加一个水平向左的力F,则F至少多大?
一个物体从H高处自由下落,经过最后196m所用的时间是4s,求:
(1)物体下落H所用的时间t;
(2)物体着地时的速度。
如图所示,在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中,x轴上方有水平向右的匀强电场,有一质量为m,电荷量为﹣q(﹣q<0)的带电绝缘小球,从y轴上的P(0,L)点由静止开始释放,运动至x轴上的A(﹣L,0)点时,恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管.细管的圆心O1位于y轴上,交y轴于点B,交x轴于A点和C(L,0)点.该细管固定且紧贴x轴,内径略大于小球外径.小球直径远小于细管半径,不计一切阻力,重力加速度为g.求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球运动到B点时对管的压力的大小和方向;
(3)小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置.
带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直.已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:
(1)经过加速电场后的速度v0;
(2)离开电容器电场时的偏转量y;
(3)刚离开电场时刻的动能Ek和速度方向与水平方向夹角θ的正切值.
如图所示,一质量为m=×10﹣2kg,带电量为q=10﹣6C的小球(可视为质点),用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中的定点O,设电场足够大,静止时悬线向右与竖直方向成30°角.重力加速度g=10m/s2. 则:
(1)求电场强度E;
(2)若在某时刻将细线突然剪断,设定点O距离地面的竖直高度为H=10m,绳长L=m,求小球的落地时间(小球在运动过程电量保持不变).