【2015·浙江·25】使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道时半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B。为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示,一堆圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于点(
点图中未画出)。引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。已知OQ长度为L。OQ与OP的夹角为
,
(1)求离子的电荷量q并判断其正负;
(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为,求
;
(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小。
2012年10月14日极限运动员鲍姆加特纳从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下并成功着陆,在打开降落伞之前飞行速度最高达到373m/s,成为首位超音速自由落体的跳伞运动员.由于3.9万米高空处于平流层,空气阻力影响可忽略,经过35s他下落的速度就达到了音速340m/s,求:
(1)平流层处的重力加速度;
(2)35s内下落的高度.
甲物体以15m/s的初速度做匀减速直线运动,加速度大小为3m/s2;在其后方28.5m处的乙物体正以5m/s的初速度做匀加速直线运动追甲,乙的加速度大小为2m/s2,求:
(1) 乙追上甲前,二者何时相距最远?
(2) 经多长时间乙追上甲?
速度为12m/s的汽车在车头距离站牌32m处开始制动,加速度大小为2 m/s2,求:
(1) 汽车从开始制动到车头到达站牌所用的时间?
(2) 汽车车头到达站牌时的速度为多大?
一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5 s末的速度是6 m/s。求:
(1)第4s末的速度;(2)第3s内的位移。
某同学在百米比赛中,以6 m/s2的加速度迅速从起点冲出,到50m处的速度是8.2m/s,在全程中间时刻t1=6.25s时速度为8.3m/s,最后以8.4m/s的速度冲过终点,他的百米平均速度为多大?