如图甲所示,两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U,两板间电场可看作均匀的,且两板外无电场,板长L="0.2" m,板间距离d="0.2" m。在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子速度v0=105 m/s,比荷q/m=108 C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度;
(2)证明:在任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值,写出该距离的表达式;
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.
如下图所示,一块质量为M = 2kg,长L = 1m的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上,初始时速度为零.板的最左端放置一个质量m = 1kg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ = 0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g = 10m/s2,计算结果保留三位有效数字)。
(1)若木板被固定,某人以恒力F = 4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?
(2)若木板不固定,某人仍以恒力F = 4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?
(3)若人以恒定速度v1=1m/s向下匀速拉绳,同时给木板一个v2 = 0.5m/s水平向左的初速度,则木块滑离木板所用的时间又是多少?
如右图所示,光滑斜面体的质量为M 、斜角为θ ,放置在光滑水平面上,要使质量为m的物体能静止在光滑斜面体上,应对光滑斜面体施以多大的水平外力F?此时m 与 M 之间的相互作用力 FN为多大?
质量为1kg的物体,当t=0时,初速度为零,并处在坐标原点位置,从t=0开始受到一个沿x轴正方向呈周期性变化的外力作用(不再考虑其他力的作用),力变化情况如右图所示。求:
(1)2s末时物体的速度大小?
(2)前3s内物体的位移大小?
如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘。两个带有同种电荷的小球A、B分别位于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置。如果将小球B向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,与原来相比()
A.两小球的间距变大 B.B球受到的推力F变大
C.A球对竖直墙面的压力变小D.水平地面给B球的支持力不变
如图所示,虚线框abcd内为边长均为L的正方形匀强电场和匀强磁场区域,电场强度的大小为E,方向向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,PQ为其分界线,现有一群质量为m,电荷量为e的电子(重力不计)从PQ中点与PQ成30°角以不同的初速度射入磁场,求:
(1)能从PQ边离开磁场的电子在磁场运动的时间.
(2)若要电子在磁场运动时间最长,其初速v应满足的条件?
(3)若电子在满足(2)中的条件下且以最大速度进入磁场,最终从电场aP边界飞出虚线框所具有的动能EK。