如下图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电量为q、质量为m的离子经过电压为U的电场加速后,从x上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场偏转并击中x轴上的C点。已知OA=OC=d。求:
(1)磁感强度B的大小.
(2)电场强度E的大小.
(3)离子从A到C运动的时间.
在光滑绝缘的水平面上有半圆柱形的凹槽ABC,截面半径为R=0.4m.空间有竖直向下的匀强电场,一个质量m=0.02kg,带电量q=+l.0×l0﹣3 C的小球(可视为质点)以初速度v0=4m/s从A点水平飞人凹槽,恰好撞在D点,D与O的连线与水平方向夹角为θ=53°,重力加速度取g=10m/s2,sin 53°=0.8.cos 53°=0.6,试求:
(1)小球从A点飞到D点所用的时间t;
(2)电场强度E的大小;
(3)从A点到D点带电小球电势能的变化量.
如图,水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场,电场强度大小E=2×106N/C.A板上有一小孔,D为小孔正上方h=32mm处的一点.一带负电的油滴在重力G=3.2×10﹣12N作用下,由D点开始做自由落体运动.当油滴进入电场后,恰好做匀速直线运动.求:(g取10m/s2)
(1)油滴刚进入电场时的速度大小;
(2)油滴所带的电荷量.
(3)在图中标出电场的方向.
如图1所示,一根轻质弹簧左端固定在水平桌面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m=1.0kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点,现对小物块施加一个外力,使它缓慢移动,压缩弹簧x=0.1m至A点,在这一过程中,所用外力与弹簧压缩量的关系如图2所示.然后释放小物块,让小物块沿桌面运动,已知O点至桌边B点的距离为L=0.2m.水平桌面的高为h=1.8m,计算时,可取滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力.(g取10m/s2)
求:(1)压缩弹簧过程中,弹簧存贮的最大弹性势能;
(2)小物块落地点与桌边B的水平距离.
如图所示,竖直平面内有一半径R=0.50m的光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,一水平面与圆弧槽相接于D点,质量m=0.50kg的小球从B点正上方H高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞出后落在水平面上的Q点,DQ间的距离x=2.4m,球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80m,取g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小球释放点到B点的高度H
(2)经过圆弧槽最低点C时轨道对它的支持力大小FN.
质量为100kg行星探测器从某行星表面竖直发射升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8s末,发动机突然间发生故障而关闭,探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象如图所示.已知该行星半径是地球半径的,地球表面重力加速度为10m/s2,该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化.求:
(1)探测器发动机推力大小;
(2)该行星的第一宇宙速度大小.