题目列表(包括答案和解析)
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如图所示,是古代的一种游戏装置,BCDE是一根粗细均匀、竖直放置的弯管,BCD为粗糙程度相同的半圆,DE为光滑的四分之一圆管,半径均为R=0.4m。B、O1、D、O2、P均在同一水平条直线上,P处有一小的空洞,它距O2的距离L=0.4m。质量m=0.5kg、直径稍小于圆管内径的小球从距B点正上方H=2.5m的A处自由下落,到达C处时的速度V=6m/s,并继续运动到管的最高点E处,飞出后恰能进入空洞P。g=10m/s2。
(1)若小球到达C处时与管壁间的摩擦力Ff=25N,则球与管壁间的动摩擦因数为多少?
(2)小球从B点运动到E点的过程中克服摩擦所做的功为多少?
(3)若将小球到达E处时的速度计为VE ,现让小球仍以VE的大小再次从E处水平向右返回管中,请分析说明它能否越过C点?
正负电子对撞机的最后部分简化示意图如图(A)所示(俯视图),位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子作圆运动的“容器”,经过加速器加速后的正、负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率v,它们沿管道向相反的方向运动.在管道内控制他们转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1、A2、A3…AN,共N个,均匀分布在整个圆环内(图中只示意性地用细实线画出几个,其余的用细虚线表示),每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场,并且磁感应强度都相同,方向竖直向下,磁场区域的直径为d.改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确调整,实现电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在磁铁的同一条直径的两端,如图(B)所示.这就为进一步实现正负电子的对撞作好了准备.
(1)试确定正、负电子在管道内各是沿什么方向旋转的.
(2)已知正、负电子的质量都是m,所带电荷都是元电荷e,重力不计.试求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B的大小.
正负电子对撞机的最后部分的简化示意如图(1)所示(俯视图),位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子作圆运动的“容器”,经过加速器加速后的正、负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率v,它们沿管道向相反的方向运动.在管道内控制它们转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1、A2、A3……An,共n个,均匀分布在整个圆周上(图中只示意性地用细实线画了几个,其余的用细虚线表示),每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场,并且磁感应强度都相同,方向竖直向下,磁场区域都是直径为d的圆形.改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确的调整,首先实现电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一条直径的两端,如图(2)所示.这就为进一步实现正、负电子的对撞作好了准备.
(1)试确定正、负电子在管道内各是沿什么方向旋转的.
(2)已知正、负电子的质量都是m,所带电荷都是元电荷e,重力可不计.求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B的大小.
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