如图,静止于A处的离子,经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左.静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强为E0,方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;
=2d、
=3d,离子重力不计.
(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小;
(2)若离子恰好能打在NQ的中点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值;
(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在QN上,求磁场磁感应强度B的取值范围.
在游乐场,有一种大型游乐设施跳楼机,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,提升到离地最大高度60m处,然后由静止释放,开始下落过程可认为自由落体运动,下落2s后受到一恒定阻力而做匀减速运动,且下落到地面速度恰好减为零.已知游客和座椅总质量为2000kg,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)下落过程中最大速度
(2)该恒定阻力的大小
如图所示,一半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内。a、b是轨道的两个端点且高度相同,O为圆心。小球A静止在轨道的最低点,小球B从轨道右端b点的正上方距b点高为2R处由静止自由落下,从b点沿圆弧切线进入轨道后,与小球A相碰。第一次碰撞后B球恰返回到b点,A球上升的最高点为c,Oc连线与竖直方向夹角为60°(两球均可视为质点)。求A与B两球的质量之比
。(结果可以用根式表示)
如图所示,足够长的平行玻璃砖厚度d=3
cm,底面镀有反光膜,顶面嵌有涂有遮光物质的挡板AB。一束光线以i=45°的入射角由挡板的A端入射,经底面反射后,恰能从挡板的B端射出。已知光线在玻璃砖中的折射率n=
,真空中的光速c=3×l08
,求:
①光线在玻璃中传播的时间t(不考虑光在玻璃砖上表面的反射)
②挡板AB的长度l
有一空的薄金属筒,高h1="10" cm。某同学将其开口向下,自水银表面处缓慢压入水银中,如图所示。设大气和水银温度恒定,筒内空气无泄漏,大气压强P。="75" cmHg,不计气体分子间的相互作用。当金属筒被压入水银表面下h2="0.7" m处时,求金属筒内部空气柱的高度h。
如图所示,一质量m=l×l0-l6 kg、电荷量q=2×l0-6C的带正电微粒(重力不计),从静止开始经电压U1="400" V的加速电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L="l" m,两板间距
m,微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°,接着进入一方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,该匀强磁场的磁感应强度大小
,微粒在磁场中运动后恰能从右边界射出。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度大小vo;
(2)两金属板间的电压U2;
(3)微粒在磁场中的运动时间t和匀强磁场的宽度D。