飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷q/m,如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法,如图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后返回B端飞行的总时间为t2(不计离子重力)。
(1)忽略离子源中离子的初速度用t1计算荷质比。
(2)离子源中相同比荷的离子由静止开始可经不同的加速电压加速,设两个比荷都为q/m的离子分别经加速电压U1、U2加速后进入真空管,在改进后的方法中,它们从A出发后返回B端飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt,可通过调节电场E使Δt=0。求此时E的大小。
(14分) 如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量 m=30 kg,人的质量M=50kg,g取10 m/s2.试求:
(1)此时地面对人的支持力的大小;
(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小.
如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k, 一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一质量为m的物体C,物体A、B、C都处于静止状态.已知重力加速度为g,忽略一切摩擦.
(1)求物体B对地面的压力;
(2)把物体C的质量改为5m,这时,C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度.
如下图所示工人在推动一台割草机.
(1)画出100 N的力的水平和竖直分力.
(2)若割草机重300 N,则它作用在地面上向下的力是多少?
重力G=40N的物体,与在竖直墙壁间的动摩擦因数μ=,若用斜向上的F=50N的推力托住物体,使物体处于静止,如图所示,求这时物体受到的摩擦力是多大?要使物体能匀速下滑,推力F的大小应变为多大?(sin53º=0.8,cos53º=0.6)
一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,已知途中经过相距27m的A、B两点所用时间为2s,汽车经过B点时的速度为15m/s。求:(1)汽车经过A点时的速度大小;
(2)A点与出发点间的距离;(3)汽车从出发点到A点的平均速度大小。