在真空室内取坐标系xOy,在x轴上方存在二个方向都垂直于纸面向外的磁场区域Ⅰ和Ⅱ(如图),平行于x轴的直线aa’和bb’是区域的边界线,两个区域在y方向上的宽度都为d、在x方向上都足够长.Ⅰ区和Ⅱ区内分别充满磁感应强度为B和的匀强磁场,边界bb’上装有足够长的平面感光板.一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,从坐标原点O以大小为v的速度沿y轴正方向射入Ⅰ区的磁场中.不计粒子的重力作用.
(1)粒子射入的速度v大小满足什么条件时可使粒子只在Ⅰ区内运动而不会进入Ⅱ区?
(2)粒子射入的速度v大小满足什么条件时可使粒子击中bb’上的感光板?并求感光板可能被粒子击中的范围?
如图所示,有一质量为m,带电荷量为+q的小球(可视为质点),自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落.在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的分布),小球每次与挡板S相碰后电荷量均减少到碰前的(k>1),而碰撞过程中小球的机械能不发生损失.
(1)设匀强电场中,挡板S处电势φs=0,则电场中P点的电势φp为多少?小球在P点时的电势能Ep为多少?
(2)小球从P点出发后到第一次反弹到最高点的过程中电场力对小球做了多少功?
(3)求在以后的运动过程中,小球距离挡板的最大距离L.
如图所示,有一束电子流在经电压U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平形板间的匀强电场,若两板间距为d=1.0cm,板长 L="5.0cm" ,要使电子能从两板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C,质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示.(g取10 m/s2)试求:
(1)物块向右运动的最大距离.
(2)物块最终停止的位置.
如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们之间的距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为μ,求:
(1)A受的摩擦力为多大?
(2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离?
如图所示,半径为R的半圆轨道BC竖直放置。一个质量为m 的小球以某一初速度从A点出发,经AB段进入半圆轨道,在B点时对轨道的压力为7mg,之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求:
(1)小球上升过程中克服阻力做功。
(2)小球从C点飞出后,触地时重力的功率。