(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:
⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
⑵离子从D处运动到G处所需时间;
⑶离子到达G处时的动能。
有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度。已知该单摆在海平面处的周期是T0。当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为T.求该气球此时离海平面的高度h。把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体。
如图所示,一块涂有炭黑玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上运动。一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得 OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm.求外力F的大小。(g=10m/s2,不计阻力)
有一个做匀变速直线运动的物体,它在两段连续相等的时间T内通过的位移分别是24m和64m,连续相等的时间为T=4s,求物体的初速度和加速度大小。
带电量为 1.0×10-2库的粒子,在电场中先后飞经A、B两点,飞经A点时的动能为10焦耳,飞经B点时的动能为4 0焦耳。已知A点的电势为一700伏,求:(l)电荷从A到B电场力做多少功?(2)带电粒子在A点的电势能是多少?(3) B点的电势是多少?
把质量为2.0克的带负电的小球A,用绝缘细绳悬挂起,若将带电量为Q=4.0×10-6库的带电小球B靠近A,如图3-21所示。当两个带电小球在同一高度相距30厘米时,绳与竖直方向恰成45º角。求:(l)B球受的库仑力;(2)A球的带电量是多少?