坐标原点O处有一点状的放射源,它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=,其中q与m分别为α粒子的电荷量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板,放置于y=2d处,如图所示.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.(不考虑α粒子的重力)
(1)求α粒子刚进入磁场时的动能;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度.
在一次使用高速摄影机拍摄子弹头射穿木板的实验中,已知子弹头的平均速度是900m/s,木板的厚度约7cm,子弹头的长度约2cm。
(1)如果要估算子弹头穿过木板的时间,子弹头可看成质点吗?请说出你的理由并估算这个时间。
(2)如果要分析子弹头穿进木板后在木板中的受力情况,子弹头可看成质点吗(只要说出结论)?请画出子弹头在木板中的受力示意图。(假设子弹头水平穿过木板,在受力示意图中请标明子弹头的速度方向。)
如图所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的1/4光滑圆弧轨道,两轨道恰好相切,质量为M的小木块静止在O点,一质量为m(m = M/9)的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内不穿出,木块恰好滑到圆弧的最高点C处(子弹、小木块均可看成质点)问:(1)子弹射入木块之前的速度? (2)若每当小木块在O点时,立即有相同的子弹以相同的速度射入小木块,并留在其中,当第6颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧上升的高度是多大?(3)当第n颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧能上升的最大高度为时,则n值是多少?
宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球又落回到抛出点.然后他用一根长为L的细绳把一个质量为m的小球悬挂在O点,使小球处于静止状态.现在最低点给小球一个水平向右的冲量I,使小球能在竖直平面内运动,若细绳在小球运动过程中始终处于拉紧状态,则冲量I应满足什么条件?
如果赤道附近的两个居民用卫星电话通过同步卫星转发的无线电信号与对方通话,则在讲完话后,最短要等多少时间才能听到对方的回话?已知地球的质量为M,地球半径为R,万有引力常量为G,地球的自转周期为T,无线电信号的传播速度为c(最后答案用题目中的符号表示).
如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从P点沿半径方向向左侧射出,最终打到Q点,不计粒子的重力。求:
(1)粒子从P点到Q点的最短运动时间及其对应的运动速率;
(2)符合条件的所有粒子的运动时间及其对应的运动速率。