如图甲所示,在坐标系中,
轴左侧有沿
轴正向的匀强电场,场强大小为E;
轴右侧有如图乙所示,大小和方向周期性变化的匀强磁场,磁感强度大小B0已知.磁场方向垂直纸面向里为正.
时刻,从
轴上的p点无初速释放一带正电的粒子,质量为m,电量为q(粒子重力不计),粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等.求
(1)P点到O点的距离;
(2)粒子经一个周期沿y轴发生的位移;
(3)粒子能否再次经过O点,若不能说明理由.若能,求粒子再次经过O点的时刻;
(4)粒子第4n(n=1、2、3 )次经过y轴时的纵坐标.
如图所示,一水平放置的气缸,由截面积不同的两圆筒联接而成.活塞A、B用一长为的刚性细杆连接,B与两圆筒联接处相距
,它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动.A、B的截面积分别为
、
.A、B之间封闭着一定质量的理想气体.两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为
.活塞B的中心连一不能伸长的细线,细线的另一端固定在墙上.当气缸内气体温度为
,活塞A、B的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为
.
(i)现使气缸内气体温度由初始的540缓慢下降,温度降为多少时活塞开始向右移动?
(ii)继续使气缸内气体温度缓慢下降,温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处?
如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线是水平直径.现有一质量为m带正电的小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R.从小球进入管口开始,整个空间突然加一匀强电场,电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹经过A点.设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g,求:
(1)小球到达B点的速度大小;
(2)小球受到的电场力的大小;
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.
一质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10m/s2。
质量为m、电量为q的带电离子从P(0,h)点沿x轴正方向射入第一象限的匀强磁场中,磁感应强度为B,并沿着y轴负方向垂直进入匀强电场(电场方向沿x轴负方向),然后离子经过y轴上的M(0,-2h)点,进入宽度为h的无场区域,如图所示,再进入另一个范围足够大的匀强磁场,最后回到P点,不计重力,试求:
(1)初速度
(2)电场强度E
(3)从P点出发到再次回到P点所用的时间
如图所示,一个半径R=1.0m的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与竖直方向夹角,C为轨道最低点,D为轨道最高点,一个质量m=0.50kg的小球(视为质点)从空中A点以
的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道,重力加速度
,试求:
(1)小球抛出点A距圆弧轨道B端的高度h
(2)小球经过轨道最低点C时对轨道的压力
(3)小球能否到达轨道最高点D?若能到达,试求对D点的压力,若不能到达,试说明理由