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如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限...

如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:

1)电场强度E的大小;

2)粒子从M点运动到离开磁场所经过的总时间;

3)粒子离开磁场时的位置坐标。

 

(1)(2)(3) 【解析】(1)设粒子在电场中运动的时间为t1, x方向:2h=v0t1 y方向:h=at12 根据牛顿第二定律:Eq=ma, 联立以上三式,解得: ; (2)粒子在电场中运动的时间: , 粒子在磁场中运动的周期: , 根据粒子入射磁场时与x轴成45°,射出磁场时垂直于y轴, 可求出粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为θ=135°. 故粒子在磁场中运动的时间为: , 粒子的运动时间:t=t1+t2=; (3)根据动能定理:Eqh=mv2-mv02 将E的表达式代入上式,可求出v=v0,再根据 求出 根据粒子入射磁场时与x轴成45º,射出磁场时垂直于y轴,可求出粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为135º。 所以x=2h-rcos450 ,y=-r-rsin450 出磁场的位置坐标为( , )  
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如图所示,在宽度为d的条形区域内有匀强电场,电场方向平行于区域边界.有一个质量为m的带正电粒子(不计重力)从左边界上的P点,以初速度v0沿垂直于电场方向射入电场,粒子从右侧边界上的Q点射出时的速度与边界的夹角为θ37°,已知sin37°0.6cos37°0.8

1求粒子从右侧边界射出时,沿电场方向的位移y的大小;

2在上述过程中,粒子的机械能变化了多少?

 

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匀强电场中,将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知AB两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,问:

1在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功?

2该匀强电场的电场强度为多大?

 

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水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm,两板间距d=1.0cm,两板间电压为90v,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,从两板中间射入,如图,求:(电子质量m=9.01×10-31kg)

1电子飞出电场时沿垂直于板方向偏移的距离是多少?

2电子离开电场后,打在屏上的P点,若S=10cm,求OP的长?

 

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如图所示,质量的汽车,以的速度在水平路面上匀速行驶,紧急刹车后经停止运动.假设刹车过程中轮胎与路面之间只有滑动,不计空气阻力,求:

1)刹车过程中汽车的加速度大小.

2)刹车过程中汽车所受滑动摩擦力的大小.

3)汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数.

 

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质量为m=1kg的木块受到一个与水平方向成37o角的拉力F=10N作用,从静止开始沿水平地面向右运动,已知木块与地面间动摩擦因数μ=0.5在木块运动5s后撤去拉力(g=10m/s2)。

(1)撤去拉力前和刚撤去拉力时木块加速度的大小分别为多少

(2) 木块滑行的总路程

 

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