如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场.现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域,不考虑电子间的相互作用.已知电子的电荷量为e,质量为m,在△OAC中,OA=a,θ=60°(即.∠AOC=60°)求:
(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是多少?该电子在O点的入射方向与Y轴夹角Φ是多少?
(2)在PQ右侧x轴上什么范围内能接收到电子.
2003年10月15日,我国神舟五号载人飞船成功发射.标志着我国的航天事业发展到了一个很高的水平.飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径为R,地面处的重力加速度为g,引力常量为G,求:
⑴地球的质量; ⑵飞船在上述圆形轨道上运行的周期T.
把质量为3kg的石头从20m高的山崖上以30°角向斜上方抛出,抛出的速度v0="5m/s." (不计空气阻力,取g=10m/s2)求:
(1)抛出至落地过程中重力所做的功?
(2)石块落地时的速度是多大?
传统的打气筒的示意图如下图中的左图所示,圆柱形打气筒A高H,内部横截面积为S,底部有一单向阀门K,厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入,活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中。用传统的打气筒给自行车打气时,不好判断是否已经打足了气,为了解决这一问题,某研究性学习小组的同学们经过思考之后,他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(图中的右图所示):该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计),调节C距气筒顶部的高度就可以控制容器B中的最终压强。已知B的容积VB=3HS,向B中打气前A、B中气体初始压强均为P0= 1.0×l05 Pa,设气体温度不变。
①若C距气筒顶部的高度为h=,则第一次将活塞从打气筒口压到C处时,容器B中的压强是多少?
②要使容器B中的最终压强为3P0,则h与H之比应为多少?
如图所示,平面直角坐标系xOy的第二象限内存在场强大小为E,方向与x轴平行且沿x轴负方向的匀强电场,在第一、三、四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。现将一挡板放在第二象限内,其与x,y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。一质量为m,电荷量绝对值为q的带负电粒子在第二象限内从距x轴为L、距y轴为2L的A点由静止释放,当粒子第一次到达y轴上C点时电场突然消失。若粒子重力不计,粒子与挡板相碰后电荷量及速度大小不变,碰撞前后,粒子的速度与挡板的夹角相等(类似于光反射时反射角与入射角的关系)。求:
(1)C点的纵坐标。
(2)若要使粒子再次打到档板上,磁感应强度的最大值为多少?
(3)磁感应强度为多大时,粒子从A点出发与档板总共相碰两次后到达C点?这种情况下粒子从A点出发到第二次到达C点的时间多长?
如图甲所示,倾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块。在0~0.24s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数N/m,当t=0.14s时,滑块的速度v1=2.0m/s。g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。弹簧弹性势能的表达式为
(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。求:
(1)斜面对滑块摩擦力的大小f;
(2)t=0.14s时滑块与出发点间的距离d;
(3)在0~0.44s时间内,摩擦力做的功W。