如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场,在圆心为C半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在原点O放置一带电微粒发射装置,它发射出具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速度大小为v的带电微粒,速度方向分布在xOy平面第一和第二象限内的各个方向上。重力加速度大小为g。已知从O点沿y轴正方向竖直向上发射的带电微粒射出磁场区域后一直平行于x轴作直线运动打到PN荧光屏上,PN荧光屏垂直x轴,PN屏的长度大于2R。
(1)求电场强度和磁感应强度的大小和方向。
(2)求PN屏上光斑长度
(3)若撤除匀强磁场,且保持匀强电场的大小不变,方向改为水平向右。调节初速度v的大小,使得从O点沿与x轴正方向成450方向发射的粒子落到圆周上D点(图中未画出)时的速度比沿其他方向发射的粒子落到圆周上其他各点的速度都要大。求初速度v的大小?
当粒子恰好落到圆周上D点时,是否还有其它粒子同时落到圆周上。若有,求出其它粒子在圆周上的落点到D点的距离;若没有,说明理由。
如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,
求:(1)金属板AB的长度L;
(2)电子穿出电场时的动能.
将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,问:
(1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功?
(2)A、B两点间的电势差为多少?
(3)该匀强电场的电场强度为多大?
在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9 C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放一点电荷q=C,如图所示。
求:(1)M点的电场强度大小;
(2)若M、 N两点的电势差为15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少?
如图,两个长均为L的轻质杆,通过A、B、C上垂直纸面的转动轴与A、B、C三个物块相连,整体处于竖直面内。A、C为两个完全相同的小物块,B物块的质量与A小物块的质量之比为2∶1,三个物块的大小都可忽略不计。A、C两物块分别带有+q、-q的电荷量,并置于绝缘水平面上,在水平面上方有水平向右的匀强电场,场强为E,物块间的库仑力不计。当AB、BC与水平面间的夹角均为53°时,整体恰好处于静止状态,一切摩擦均不计,并且在运动过程中无内能产生,重力加速度为g。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)求B物块的质量;
(2)在B物块略向下移动一些,并由静止释放后,它能否到达水平面?如果能,请求出B物块到达地面前瞬时速度的大小;如果不能,请求出B物块所能到达的最低位置。
(10分)在如图的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°.用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°.现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动.已知乙物体的质量为m=1 kg,若取重力加速度g=10 m/s2.试求:
(1)乙物体运动经过最高点和最低点时悬绳的拉力大小;
(2)甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力.