在物理学上,常利用测定带电粒子的受力情况来确定复合场中场强的大小和方向。如图所示,在立方体区域内存在待测定的匀强电场和匀强磁场,在其左侧分别是加速电场和速度选择器,用于获取特定速度的带电粒子。装置中,灯丝A接入电源后发出电子,P为中央带小圆孔的竖直金属板,在灯丝A和金属板P之间接入电源甲,使电子加速;在间距为d的水平正对金属板C、D间接入电源乙,在板间形成匀强电场。C、D间同时存在垂直纸面向外、大小为 B0的匀强磁场(左右宽度与两板相同)。现将电源甲、乙的输出电压分别调到U1、U2,使电子沿直线运动进入待测区域,如图中虚线所示。电子质量为m、电量为e,重力不计,从灯丝出来的电子初速不计,整个装置置于真空室内。
(1)用笔画线代替导线将电源甲、乙接人装置,以满足题中要求;
(2)求电子从P板出来的速度v0及U1、U2。满足的关系式;
(3)调节U1、U2使电子以不同的速度大小沿+X轴进入待测区域,测得电子刚连入时受力大小均为F,由此,你能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息?
(4)保持电子进入待测区域的速度大小仍为V0,转动待测区域(转动中电场、磁场相对坐标轴的方向不变),使电子沿Y轴或Z轴方向射入。测得电子刚射入时受力大小如下表所示,根据表中信息又能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息?
如图所示,在拉力F的作用下,质量为m=1.0kg的物体由静止开始竖直向上运动,其v-t图象如图所示,取g=10m/s2,求:
(1)在这4s内对物体拉力F的最大值;
(2)在F-t图象中画出拉力F随时间t变化的图线。
如图所示,质量为m=5kg的物体与水平地面间的动摩撩因数μ=0.2,现用F=25N且与水平方向成θ=37°的力拉物体,使物体加速运动,求物体加速度的大小?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图甲所示, 光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.40Ω。导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示,求:(1)求金属杆速度随时间变化关系。(2)第2s末外力F的瞬时功率。
如图所示,K与虚线MN之间是加速电场,虚线MN与PQ之间是匀强电场,虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场,且MN、PQ与荧光屏三者互相平行,电场和磁场的方向如图所示,图中A点与O点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子从A点离开加速电场,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed ,式中的d是偏转电场的宽度,磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=
.若题中只有偏转电场的宽度d为已知量,则(1)在图上画出粒子运动的轨迹,并求出粒子进入磁场时与PQ线的夹角。(2)磁场的宽度L为多少?(3)带电粒子打在荧光屏上的点与O点间的距离是多少?
有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥。求:(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小;(2)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样,那么汽车要在这样的桥面上腾空,速度至少多大。(重力速度g取10m/s2,地球半径R取6.4×103km=2dddd )