如图所示,在xOy平面内,以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1,x轴下方有一直线ab,ab与x轴相距为d,x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E,在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN,ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2。在0≤y≤2R的区域内,质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域,经过磁场B1偏转后都经过O点,然后进入x轴下方。已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小,ab与MN间磁场磁感应强度
。不计电子重力。
(1)求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小?
(2)若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上,MN与ab板间的最小距离h1是多大?
(3)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上,MN与ab板间的最大距离h2是多大?当MN与ab板间的距离最大时,电子从O点到MN板,运动时间最长是多少?
如图所示,一质量为m、电荷量为q、重力不计的微粒,从倾斜放置的平行电容器I的A板处由静止释放,A、B间电压为U1。微粒经加速后,从D板左边缘进入一水平放置的平行板电容器II,由C板右边缘且平行于极板方向射出,已知电容器II的板长为板间距离的2倍。电容器右侧竖直面MN与PQ之间的足够大空间中存在着水平向右的匀强磁场(图中未画出),MN与PQ之间的距离为L,磁感应强度大小为B。在微粒的运动路径上有一厚度不计的窄塑料板(垂直纸面方向的宽度很小),斜放在MN与PQ之间,=45°。求:
微粒从电容器I加速后的速度大小;
电容器IICD间的电压;
假设粒子与塑料板碰撞后,电量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律,碰撞时间极短忽略不计,微粒在MN与PQ之间运动的时间和路程。
质量为M=1kg足够长的木板放在水平地面上,木板左端放有一质量为m=1kg大小不计的物块,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3。开始时物块和木板都静止,现给物块施加一水平向右的恒力F=6N,当物块在木板上滑过1m的距离时,撤去恒力F。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2)求力F做的功;
求整个过程中长木板在地面上滑过的距离。
如图所示,竖直面内一组合轨道由三部分组成;AB段为半径R=0.9m的半圆形,BC段水平、CD段为倾角为=45°的足够长的斜面,各部分间均平滑连接。一质量为m=0.2kg(可视为质点)的小物块,从CD段上的某点M(M距BC的高度为h)由静止释放,小物块运动中与CD段动摩擦因数为μ=0.1,AB、BC部分光滑。取g=10m/s2,求
若h=2m,小物块经圆轨道的最低点B时对轨道的压力;
h为何值时小物块才能通过圆轨道的最高点A?
如图所示 ,粗糙斜面与光滑水平地面通过光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角,滑块A、C、D的质量均为
,滑块B的质量为
,各滑块均可视为质点。A、B间夹着微量火药。K为处于原长的轻质弹簧,两端分别栓接滑块B和C。火药爆炸后,A与D相碰并粘在一起,沿斜面前进L =" 0.8" m 时速度减为零,接着使其保持静止。已知滑块A、D与斜面间的动摩擦因数均为 μ = 0.5,运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,取 g = 10 m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求:
火药爆炸后A的最大速度vA;
滑块B、C和弹簧K构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能Ep;
滑块C运动的最大速度vC。
如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,偏转电压为U2=100V,接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d =17.3cm,带电微粒的重力忽略不计。求:带电微粒进入偏转电场时的速率v1;
带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角
;
为使带电微粒不会从磁场右边界射出,该匀强磁场的磁感应强度的最小值B。