如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm,有一束由相同微粒组成的带正电粒子流,以相同的初速度V0从两板中央依次水平射入(每隔0.1s射入一个微粒),由于重力作用微粒能落到下板,已知微粒质量m=2×10-6kg,电量q=l×10-8C,电容器电容C=l×10-6F。取g=10m/s2,整个装置处在真空中。求:
(1)第一颗微粒落在下板离端点A距离为
的O点,微粒射人的初速度V0应为多大?
(2)以上述速度V0射入的带电微粒最多能有多少个落在下极板上?
如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域,在圆上的b点离开该区域,离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为
。现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样
速度沿直线在a点射入柱形区域,也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B,不计重力,求:(1)求粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径。(2) 电场强度的大小。
( 12分)如图所示,电源电动势
内阻
,电阻
。间距
的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度
的匀强磁场。闭合开关
,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,忽略空气对小球的作用,取
。
(1)当Rx=29Ω时,电阻
消耗的电功率是多大?
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为
,则Rx是多少?
如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离L后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知L=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数u=0.25,桌面高h=0.45m.。不计空气阻力,重力加速度取10m/s2。求:
(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;
(2)小物块落地时的动能EK;
(3)小物块的初速度大小v0。
光滑水平面上,足够长的木板质量M=8kg,由静止开始在水平恒力F=8N作用下向右运动,如图所示,当速度达到1.5m/s时,质量m=2kg的物体轻轻放到木板的右端。已知物体和木板之间动摩擦因数
,物体放到木板上以后,求:(1)经过多少时间物体与木板相对静止?(2)在这段时间里,物体相对于木板滑行距离多大?(g=10m/s2 )
如图所示,在水平雪地上,质量为
的小红,坐在质量为
的雪橇上,小莉用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇,拉力大小为
,雪橇与地面间的动摩擦因数为
,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)雪橇对地面的压力大小;
(2)雪橇运动的加速度大小.
(3)从静止开始前进15m所需要的时间。