如图甲所示,两平行金属板A、B的板长L=0.2m,板间距d=0.2m,两金属板间加如图乙所示的交变电压,并在两板间形成交变的匀强电场,忽略其边缘效应,在金属板上侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其上下宽度D= 0.4m,左右范围足够大,边界MN和PQ均与金属板垂直,匀强磁场的磁感应强度B =1×l0-2T.在极板下侧中点O处有一粒子源,从t=0时起不断地沿着OO’发射比荷
=1×l08 C/kg.初速度为v0=2×l05m/s的带正电粒子,忽略粒子重力、粒子间相互作用以及粒子在极板间飞行时极板间的电压变化.
(1)求粒子进入磁场时的最大速率;
(2)对于能从MN边界飞出磁场的粒子,其在磁场的入射点和出射点的间距s是否为定值?若是,求该值;若不是,求s与粒子由O出发的时刻t之间的关系式;
(3)定义在磁场中飞行时间最长的粒子为{A类粒子},求出{A类粒子}在磁场中飞行的时间,以及由O出发的可能时刻.
火车紧急刹车后经7s停止,设火车做的是匀减速直线运动,它在最后1s内的位移是2m,则火车刹车的加速度,制动后第2s内位移,制动后第2s末的速度分别是多少?
如图所示,在光滑绝缘水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B。A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,两球组成的一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时A和B分别静止与虚线MN的两侧,虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线。若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线NM、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后,系统开始运动。求
(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小;
(2)带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球的电势能的变化量
(3)A球从开始运动至刚离开电场所用的时间
如图所示,两平行金属板A.B板长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子带电量
,质量
,沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场,初速度
,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响,界面MN、PS垂直中心线OR),已知两界面MN、PS相距为12cm,O点在中心线上距离界面PS9cm处,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。
(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远
(2)确定点电荷的电性并求其带电量的大小
如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带有正电的小物体质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加上如图所示的匀强电场时,带电小物体恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的
,求
(1)原来的电场强度E为多大?
(2)物块运动的加速度的大小
(3)沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小
如图所示,用长为L的绝缘细线拴住一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中,将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零,求
(1)B.A两点的电势差
(2)电场强度E
(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T