图中左边有一对平行金属板,两板相距为,电压为;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为的正三角形区域(边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经边中点射入磁场区域。不计重力。
(1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界后,从边界穿出磁场,求离子甲的质量。
(2)已知这些离子中的离子乙从边上的I点(图中未画出)穿出磁场,且长为。求离子乙的质量。
(3)若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半,而离子乙的质量是最大的,问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。
如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C,现让A球以v0=2m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终速度vC=1m/s.求A、B两球跟C球相碰前的速度和相碰后的速度.
(16 分)如图甲,距离很近的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区域,磁场范围很大,方向垂直纸面向里。在边界上固定两个等长的平行金属板A 和D ,两金属板中心各有-小孔S1、S2 ,板间电压的变化规律如图乙,正、反向最大电压均为U0,周期为T0。一个质量为m、电荷量为+q的粒子在磁场中运动的周期也是T0 。现将该粒子在t=T0/4时刻由S1静止释放,经电场加速后通过S2又垂直于边界进人右侧磁场区域,在以后的运动过程中不与金属板相碰。不计粒子重力、极板外的电场及粒子在两边界间运动的时间。
(1)求金属板的最大长度。
(2)求粒子第n次通过S2的速度。
(3)若质量m ’="13/12" m 电荷量为+q的另一个粒子在t =" 0" 时刻由S1静止释放,求该粒子在磁场中运动的最大半径。
(16 分)如图,长l ="lm" 、厚度h="0.2m" 的木板A静止在水平面上,固定在水平面上半轻r="1.6m" 的四分之一光滑圆弧轨道PQ ,底端与木板A相切与P点,木板与圆弧轨道紧靠在一起但不粘连。现将小物块B从圆弧上距P点高度H="0.8m" 处由静止释放,已知A、B质量均为m = lkg,A与B间的动摩擦因数μ1=0.4,A与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,g 取10m/s2。求:
(1)小物块刚滑到圆弧轨道最低点P处时对圆弧轨道的压力大小;
(2)小物块从刚滑上木板至滑到木板左端过程中对木板所做的功;
(3)小物块刚落地时距木板左端的距离。
(15 分)如图甲,有两根相互平行、间距为L的粗糙金属导轨,它们的电阻忽略不计在MP之间接阻值为R 的定值电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ。在efhg矩形区域内有垂直斜面向下、宽度为d 的匀强磁场(磁场未画出),磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙。在t =" 0" 时刻,一质量为m 、电阻为r的金属棒垂直于导轨放置,从ab位置由静止开始沿导轨下滑,t = t0时刻进人磁场,此后磁感应强度为B0并保持不变。棒从ab到ef 的运动过程中,电阻R 上的电流大小不变。求:
(1)0~t0时间内流过电阻R 的电流I 大小和方向;
(2)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(3)金属棒从ab到ef 的运动过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q。
(1)下列说法正确的是
A.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为光的强度太弱
B.德布罗意认为一切物体都具有波粒二象性
C.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收能量
D.黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与温度有关
(2)核电池又叫‘放射性同位素电池”,一个硬币大小的核电池可以让手机不充电使用5000年。燃料中钚()是一种人造同位素,可通过下列反应合成:
① 用氘核()轰击铀(
)生成镎(
)和两个相同的粒子x ,核反应方程是
;
②镎()放出一个粒子Y 后转变成钚(
) ,核反应方程是
。则x 粒子的符号为;Y 粒子的符号为。
(3)如图甲,光滑水平面上有A、B两物体,已知A的质量为2 kg,A以一定的初速度向右运动,与B发生正碰后粘在一起向右运动,它们位移时间图像如图乙求:
①物体B的质量;
②AB碰撞过程中损失的机械能。