如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中,存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为4E0,虚线是电场的理想边界线,虚线右端与x轴的交点为A,A点坐标为(L、0),虚线与x轴所围成的空间内没有电场;在第二象限存在水平向右的匀强电场。电场强度大小为E0。和
两点的连线上有一个产生粒子的发生器装置,产生质量均为m,电荷量均为q静止的带正电的粒子,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用,且整个装置处于真空中。已知从MN上静止释放的所有粒子,最后都能到达A点:
(1)若粒子从M点由静止开始运动,进入第一象限后始终在电场中运动并恰好到达A点,求到达A点的速度大小;
(2)若粒子从MN上的中点由静止开始运动,求该粒子从释放点运动到A点的时间;
(3)求第一象限的电场边界线(图中虚线)方程。
如图所示,传送带以一定速度沿水平方向匀速运动,将质量m=1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、C为圆弧的两端点,其连线水平,轨道最低点为O,已知圆弧对应圆心角θ=106°,圆弧半径R=1.0m,A点距水平面的高度h=0.8m,小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动,经过 0.8s小物块经过D点,已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=.(取sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小物块离开A点时的水平速度大小;
(2)小物块经过O点时,轨道对它的支持力大小;
(3)斜面上C、D间的距离.
有一种机械装置叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于ABC之间。当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F/就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”。如果斜面A、B的倾角分别为α、β,不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力,求这一装置的力放大倍数(即F/与F之比)
如图所示,一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点由静止开始经过匀强电场加速后,均从边界AN的中点P垂直于AN和磁场方向射入磁感应强度为B=的匀强磁场中。已知匀强电场的宽度为d=
R,匀强磁场由一个长为2R、宽为
R的矩形区域组成,磁场方向垂直纸面向里,粒子间的相互作用和重力均不计。
(1)若加速电场加速电压为9U,求粒子在电磁场中运动的总时间;
(2)若加速电场加速电压为U,求粒子在电磁场中运动的总时间。
足够长的平行金属导轨MN和PK表面粗糙,与水平面之间的夹角为α,间距为L。垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B,MP间接有阻值为R的电阻,质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,其他电阻不计。如图所示,用恒力F沿导轨平面向下拉金属杆ab,使金属杆由静止开始运动,杆运动的最大速度为vm,t s末金属杆的速度为v1,,前t s内金属杆的位移为x,(重力加速度为g)求:
(1)金属杆速度为v1时加速度的大小;
(2)整个系统在前t s内产生的热量。
质量为1 kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板,如图甲所示。A和B经过1 s达到同一速度,后共同减速直至静止,v-t图像如图乙所
示,g=10m/s2,求:
(1)A与B间的动摩擦因数μ1,B与水平面间的动摩擦因数μ2;
(2)A的质量m。