如图所示,在足够长的水平边界MN下方充满匀强电场(图中未画出),同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于纸面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,PQ为上下磁场的水平分界线,MN、PQ间距离为。一个质量为
、电荷量为
的小球,由MN上方的O点静止释放,小球向下穿过MN进入电磁场区域后做圆周运动(已知重力加速度为
)。求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)如果小球能回到MN边界,求电场力做的功。若小球能从PQ进入下部分磁场,求从MN运动到PQ边界过程中电场力做的功。
(3)若从某高度释放小球后,小球能回到O点,小球经过多长时间第一次回到O点。(注:画出轨迹3分)
建筑工人安装搭手架进行高空作业,有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m的铁杆在竖直状态下脱落了,使其做自由落体运动,铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2s,(g=10m/s2,不计楼层面的厚度)试求
(1)铁杆下落时其下端到该楼层的高度?
(2)当铁杆的中点经过楼层面时的瞬时速度?
一辆长途客车正在以的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方
处有一只狗,如图(甲)所示,司机立即采取制动措施.若从司机看见狗开始计时(
),长途客车的“速度-时间”图象如图(乙)所示.
(1)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(2)求长途客车制动时的加速度;
(3)若在客车正要撞上狗的瞬间,狗立刻以多大的速度与客车同向奔跑,才能摆脱被撞的噩运。
一根轻质弹簧,当它受到8N的拉力时长度为10 cm,当它受到16N的拉力时长度为12cm,问:
(1)弹簧不受力时的自然长度为多少?
(2)该弹簧的劲度系数为多少?
如图所示,左边为圆形铅板,右边为圆形铁板,两板同轴放置,铅板半径、铁板半径和两板距离均相等。在铅板的右表面的中央处贴着体积非常小的粒子源,其发射出的电子初速度大小相等,但数值未知,速度方向广泛分布在两板之间的各个方向上,已知电子电荷量为-e,质量为m 。操作发现:若用导线将两板连起来,导线中形成大小为的恒定电流。若不把两板直接相连,而按图示那样在两板之间加一个可调电压,则当铅板接正极时,只要电压超过
后,电流表中就不再有电流;当铅板接负极时,只要电压超过
后,电流表中读数就不再变化,恒为
。不考虑电子之间的相互作用,认为所有打到铁板上的电子全部被铁板接收。
(1)在时间t内,求从粒子源发射出来的电子个数和从粒子源发射出来但是最终未能到达铁板的电子个数
;
(2)请用计算粒子源发射出电子的初速度大小;
(3)请用计算粒子源发射出电子的初速度大小。
如图所示为测量油滴电量的示意图。两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电.油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力,不考虑油滴之间的相互作用。
(1)调节两金属板间的电势差u,当u=U0时,使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动.求该油滴的电性和所带电荷量q的多少 。
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个带负电的质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q 。