质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速,然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动,最后到达记录它的照相底片P上.设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x。
(1)求该离子的荷质比.
(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1> m2),它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出),求P1、P2间的距离△x。
(3)若第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场,求它们到达照相底片上的时间差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计).
一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示.已知介质中质点P的振动周期为2s,此时P质点所在位置的纵坐标为2cm,横坐标为0.5 m.试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰?
光滑水平面上存在匀强电场E和匀强磁场B,电场线水平向右,磁感线水平指向纸里。
水平面左端固定着一块竖直挡板,离挡板相距L处放着一个质量为m、带电荷量为-q的小
物块m,如图所示。物块在电场力作用下从静止开始运动,而后相继多次与挡板向碰,物
块每次和挡板碰撞后速度都减为碰前的k倍(k<1),设物块在运动和碰撞过程中电荷量始
终不变,碰撞时间极短。
(1)要使物块运动过程中始终不离开水平面,L应满足什么条件?
(2)从物体开始运动到最后停止运动共需要多少时间?
)如图所示,一段闭合螺线管套放在光滑水平玻璃棒上,一个光滑水平玻璃板中心沿螺线管的轴线穿过,板足够长,质量为M的条形磁铁放在板上螺线管管口的一端。现给条形磁铁一个冲量,使条形磁铁以速率v0穿过螺线管,条形磁铁穿出螺线管时的速率为v0,螺线管的质量为
M。
求条形磁铁穿过螺线管的过程中螺线管产生的热量。
如图所示,均匀木板AB长12 m,重200 N,在距A端3 m处有一固定转动轴O,B端被绳拴住,绳与AB的夹角为30°,板AB水平.已知绳能承受的最大拉力为200 N,那么重为600 N的人在该板上安全行走,离A端的距离应在什么范围?
在水面上放置一个足够大的遮光板,板上有一个半径为r的圆孔,圆心的正上方h 处放一个点光源S,在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域(图中未画出).测得r=8cm,h=6cm,H=24cm,R=26cm,求水的折射率.