如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形,两个匀强电场相距为L。在该区域AB边的中点处由静止释放电子,不计电子所受重力。
(1)确定电子离开ABCD区域时的位置坐标。
(2)若已知电子电荷量为e、质量为m,求电子由静止释放到离开ABCD区域所经历的时间。
如图甲M、N、P为直角三角形的三个顶点,
,MP中点处固定一电量为Q的正点电荷,MN是长为a的光滑绝缘杆,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),小球自N点由静止释放,小球的重力势能和电势能随位置x(取M点处
)的变化图象如图乙所示,重力加速度为g.设无限远处电势为0,M点所处的水平面为重力零势面。
(1)图乙中表示电势能随位置变化的是哪条图线?
(2)求势能为E1时的横坐标X1和带电小球的质量m;
(3)小球从N点运动到M点时的动能E1
如图所示,P是固定在水平面上的圆弧轨道,O是圆弧的圆心,C为圆弧轨道最高点,D为圆弧轨道最低点。从高台变B点以速度v0水平飞出质量为m、带电量为+q的小球,恰能从圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入,
是OA与竖直方向的夹角。圆弧轨道的竖直直径COD右边存在竖直向下的匀强电场,电场强度为E,已知:m=1kg。V0=3m/s,q=
,
,
,g=10m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8.若小球恰能到达最高点C,不计空气阻力和所有摩擦,求:
(1)A、B两点的高度差
(2)圆弧轨道的半径R的大小
在游乐场,有一种大型游乐设施跳楼机,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,提升到离地最大高度60m处,然后由静止释放,开始下落过程可认为自由落体运动,下落2s后受到一恒定阻力而做匀减速运动,且下落到地面速度恰好减为零.已知游客和座椅总质量为2000kg,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)下落过程中最大速度
(2)该恒定阻力的大小
如图所示,一半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内。a、b是轨道的两个端点且高度相同,O为圆心。小球A静止在轨道的最低点,小球B从轨道右端b点的正上方距b点高为2R处由静止自由落下,从b点沿圆弧切线进入轨道后,与小球A相碰。第一次碰撞后B球恰返回到b点,A球上升的最高点为c,Oc连线与竖直方向夹角为60°(两球均可视为质点)。求A与B两球的质量之比
。(结果可以用根式表示)
如图所示,足够长的平行玻璃砖厚度d=3
cm,底面镀有反光膜,顶面嵌有涂有遮光物质的挡板AB。一束光线以i=45°的入射角由挡板的A端入射,经底面反射后,恰能从挡板的B端射出。已知光线在玻璃砖中的折射率n=
,真空中的光速c=3×l08
,求:
①光线在玻璃中传播的时间t(不考虑光在玻璃砖上表面的反射)
②挡板AB的长度l