如图甲所示,两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2 m,板间距离d="0.2" m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线垂直,磁感应强度
T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线
连续射入电场中,已知每个粒子的速度
m/s,一荷质比
C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值。
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
如图回旋加速器的D形盒半径为R,用来加速质量为m,带电量为q的质子,使质子由静止加速到具有能量为E后,由A孔射出,求:
(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小.
(2)设两D形盒间的距离为d,其间电压为U,则加速到上述能量所需回旋周数是多少?
(3)加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间).
如图所示,一根劲度系数为K轻弹簧竖直直立在水平面上,下端固定,在弹簧正上方有一个质量为m的物块距弹簧的上端高h处自由下落,将弹簧压缩.当弹簧压缩了X0时,物块的速度为零,弹簧的弹性势能为EP=,试计算此时物块的加速度.(已知重力加速度为g)
[物理—物理3—5]
(1)我国科学家经过艰苦努力,率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功。这种装置能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变,并稳定持续的输出能量,就像太阳一样为人类源源不断地提供清洁能源,被称为“人造太阳”。
在该装置内所发生核反应的方程是,其中粒子X的符号是。已知
的质量为m1,
H的质量为m2,
的质量是m3,X的质量是m4,光速为c,则发生一次上述核反应所释放核能的表达式为。
(2)如图所示,质量为3m、长度为L的木块静止放置在光滑的水平面上。质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度变为。试求:
①子弹穿出木块后,木块的速度大小;
②子弹穿透木块的过程中,所受到平均阻力的大小。
[物理—物理3—4]
(1)一列简谐横波,在某一时刻的波的图象如图所示。已知波速大小为8m/s,方向沿x轴正方向。则这一时刻起,经过0.75s,质点A的位移是cm,通过的路程是cm,在这段时间内,波传播的距离是m。
(2)如图所示,一单色光速a,以i=60°的入射角从平行玻璃砖上表面O点入射。已知平行玻璃砖厚度为d=10cm,玻璃对该单色光的折射率为。试求该光束从玻璃砖上表面传到下表面经过的路程。(保留两位有效数字)
[物理—物理3—3]
如图所示,用横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的空气,活塞质量为m。在活塞上施加恒力F推动活塞,使气体体积减小。
(1)设上述过程中气体温度保持不变,则气缸内的气体压强(选填“增大”、“减小”或“不变”),按照分子动理论从微观上解释,这是因为。
(2)设上述过程中活塞下降的最大高度为△h,气体放出找热量为Q0,外界大气压强为p0,试求此过程中被封闭气体内能的变化△U。