光具有波粒二象性,光子的能量E=hv,其中频率表征波的特性.在爱因斯坦提出光子说之前,法国物理学家德布罗意提出了光子动量P与光波波长λ的关系为:P=h/λ.若某激光管以PW=60W的功率发射波长λ=6.63×10-7m的光束,试根据上述理论计算,
(1)该管在1s内发射出多少个光子?
(2)若光束全部被某黑体表面吸收,那么该黑体表面所受到光束对它的作用力F为多大?
如图,直角坐标系中,
<O的区域存在沿+
轴方向的匀强电场,场强大小为
,在
>0的区域存在一垂直纸面的矩形有界匀强磁场,其左边界和下边界分别与
、
轴重合,磁感应强度大小为
(图中未画出),现有一质量为
、电荷量为
的电子从第二象限的某点P以一定初速度
(未知)沿+
轴方向开始运动,以
的速度经过坐标为(O,L)的Q点,再经过磁场偏转恰好从坐标原点O沿
轴的负方向返回电场,求:
(1)P点的坐标以及初速度为多少?
(2)矩形磁场区域的最小面积。
如图所示,在相互垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场中,有一竖直固定绝缘杆,小球P套在杆上,已知P的质量为
,电荷量为
,P与杆间的动摩擦因数为
,电场强度为
,磁感应强度为
,小球由静止起开始下滑,设电场、磁场区域足够大,杆足够长,求:
(1)当下滑加速度为最大加速度一半时球的速度;
(2)当下滑速度为最大下滑速度一半时球的加速度。
如图(甲)所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q,PQ连线垂直金属板;N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为,圆半径为
,且圆心O在PQ的延长线上,现使置于P处的粒于源连续不断地沿PQ方向放出质量为
、电量为
的带负电粒子(带电粒子的重力和初速度忽略不计,粒子间的相互作用力忽略不计),从某一时刻开始,在板N、M间加上如图(乙)所示的交变电压,周期为T,电压大小为
,如果只有在每个周期的0~
时间内放出的带电粒子才能从小孔Q射出,求:
(1)平行金属板的板间距离。
(2)带电粒子达到Q孔的速度范围.
(3)带电粒子通过该圆形磁场的最小偏转角.
(甲)(乙)
如图所示,倾角θ=30º、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B =1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根质量m =0.2㎏、电阻R =1Ω的垂直放在导轨上的金属棒a b,使之由静止开始沿轨道向上运动。牵引力做功的功率恒为6W,当金属棒移动2.8m时,获得稳定速度,在此过程中金属棒产生的热量为5.8J,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2。求:
(1)金属棒达到稳定时速度是多大?
(2)金属棒从静止达到稳定速度时所需的时间多长?
如图所示,把两根平行光滑金属导轨放在水平桌面上,桌子高0.8 m,导轨间距0.2 m,在导轨水平部分有磁感应强度为0.1 T,方向竖直向下的匀强磁场,弧形金属导轨的一端接有电阻R="1" Ω,质量m="0.2" kg的金属杆ab由静止开始距桌面h="0.2" m高处开始下滑,最后落到距桌子水平距离s="0.4" m处,金属杆及导轨电阻不计,试求:
(1)金属杆进入导轨水平部分瞬间产生的感应电流的大小和方向.
(2)金属杆滑出导轨瞬间感应电动势的大小.
(3)整个过程中电阻R放出的热量.