如图所示,K与虚线MN之间是加速电场,虚线MN与PQ之间是匀强电场,虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场,且MN、PQ与荧光屏三者互相平行,电场和磁场的方向如图所示,图中A点与O点的连线垂直于荧光屏。一带正电的粒子从A点离开加速电场,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在荧光屏上。已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=
Ed,式中的d是偏转电场的宽度,磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=
。若题中只有偏转电场的宽度d为已知量。
(1)画出带电粒子轨迹示意图。
(2)磁场的宽度L为多少?
(3)带电粒子在电场和磁场中垂直于v0方向的偏转距离分别是多少?
如图甲所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,此磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处到A点的距离为2d(直线DAG与电场方向垂直).不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内.求:
(1)正离子从D处运动到G处所需时间.
(2)正离子到达G处时的动能.
一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图所示。设运动过程中不计空气阻力,g取10m/s2。结合图象,试求:
(1)运动员的质量m;
(2)运动过程中,运动员的最大加速度;
(3)运动员离开蹦床上升的最大高度。
在如图17所示的坐标系中,x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向.第二象限内存在沿 y 轴负方向的匀强电场,在第三象限内存在垂直 xy 平面(纸面)向里的匀强磁场.一质量为m 、电量为q的带正电粒子(不计重力),从y 轴上的A点以v0的初速度沿x 轴负方向进入第二象限,之后到达x轴上x= – 2h处的B点,带电粒子在 B点的速度方向与x轴负方向成 450 角,进入第三象限后粒子做匀速圆周运动,恰好经过y 轴上y = –2h处的C点。求:
⑴ 粒子到达B点时速度大小;
⑵ 第二象限中匀强电场的电场强度的大小;
⑶ 第三象限中磁感应强度的大小和粒子在磁场中的运动时间.
如图16所示,足够长的光滑水平面上,轻弹簧两端分别拴住质量均为m 的小物块A 和B ,B物块靠着竖直墙壁。今用水平外力缓慢推A ,使A 、B间弹簧压缩,当压缩到弹簧的弹性势能为E时撤去此水平外力,让A和B在水平面上运动。
求:
⑴ 当B刚离开墙壁时,A物块的速度大小;
⑵ 当弹簧达到最大长度时A、B的速度大小;
⑶ 当B离开墙壁以后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值.
一质量m = 2.0 kg的小物块以一定的初速度冲上一个足够长的倾角为37º的固定斜面,某同学利用传感器测出了小物
块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的速度~时间
图线,如图15所示。(取sin 37º=0.6 ,
Cos 37º=0.8,g =10 m/s2)求:
⑴ 小物块冲上斜面过程中加速度的大小;
⑵ 小物块与斜面间的动摩擦因数;
⑶ 小物块向上运动的最大距离。