如图甲所示,粒子源能连续释放质量为m,电荷量为+q,初速度近似为零的粒子(不计重力),粒子从正极板附近射出,经两金属板间电场加速后,沿y轴射入一个边界为矩形的匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里.磁场的四条边界分别是y =0,y=a,x=-1.5a,x=1.5a.两金属板间电压随时间均匀增加,如图乙所示.由于两金属板间距很小,微粒在电场中运动时间极短,可认为微粒加速运动过程中电场恒定.
(1)求微粒分别从磁场上、下边界射出时对应的电压范围;
(2)微粒从磁场左侧边界射出时,求微粒的射出速度相对进入磁场时初速度偏转角度的范围,并确定在左边界上出射范围的宽度d .
如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻,电阻
,
,电容器的电容C=3.6μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.
(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器C上电量变化了多少?
(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过的电量是多少?
把一电荷量为+q、质量为m的小球放在光滑水平面上,水平面上方有一方向向东的匀强电场,用手按住小球使其静止在P点,现在突然放开手,并设法使小球突然获得一水平向西的速度v,并且在小球开始运动的同时,对小球施加一水平向北、大小为F的恒力(图中未画出),当小球向西运动到最远处的速度大小也为v,求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球向西运动的最大距离。
S为一离子源,它能机会均等地向MN右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子。.离子质量为m=1×10-15kg,电量为q=2×10-8C ,速度为v0=4×105m/s。在S右侧有一半径为R=4×10-2m的圆屏,OO′是过其圆心且垂直圆面的中心轴线。(不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应):如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×106V/m的匀强电场,方向垂直屏向右.S发射的所有离子,都能打到屏上。求S与屏的最大距离。
如图所示,用一根长为0.8m的细绳,一端拴一个质量为m的小球,另一端悬于离地面高h为2.6m处,当细绳受到3mg拉力时会被拉断,现把这小球拉到使细绳与竖直方向夹角为θ时由静止释放,若球摆到细绳竖直位置时,绳子刚好被拉断,小球平抛落到地面。求:
(1)小球摆到细绳竖直位置时速度大小?
(2)夹角θ的大小;
(3)小球落地点离绳子断裂位置的水平距离s。
如图,质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中。若忽略运动员的身高。取g=10m/s2,求:
(1)运动员在跳台上时的重力势能(以水面为参考平面);
(2)运动员起跳时的动能;
(3)运动员入水时的速度大小。