电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚制成了能把m= 2.0kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s)。若轨道宽为2m,通过的电流为10A,轨道间所加匀强磁场的磁感强度为B=5×1O4T,B垂直于轨道向上 (轨道摩擦不计)求:
(1)弹体(包括金属杆EF)所受安培力大小;
(2)弹体(包括金属杆EF)从静止加速到10km/s,轨道至少要多长;
(3)弹体(包括金属杆EF)从静止加速到10km/s过程中,安培力
的最大瞬时功率。
如图所示,光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d =" 0.48" m,离地高度h =" 1.25" m。桌面上存在一水平向左的匀强电场(其余位置均无电场),电场强度E = 1×104 N/C。在水平桌面上某一位置P处有一质量m =" 0.01" kg,电量q = 1×10-6 C的带正电小球以初速v0=1m/s向右运动。空气阻力忽略不计,重力加速度g ="10" m/s2
(1)求小球在桌面上运动时的加速度;
(2)P处距右端桌面多远时,小球从开始运动到最终落地的水平距离最大,并求出该最大水平距离。
如图所示,截面为直角三角形的玻璃棱镜置于真空中,已知∠A=60°,
∠C=90°;一束极细的光于AC边的中点F处垂直AC面入射,AC=2cm,玻璃的折射率为n=
,光在真空的速度为
m/s 求:
(1)光从玻璃射向真空时,发生全反射时的临界角。
(2)借助作图工具画出光在玻璃中传播的光路示意图,并标出光从棱镜射入真空时的折射角(不考虑光线在AC面反射和在AB面上第二次反射情况);
(3)从BC面射出的光在棱镜中传播的时间。
为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,设工事壁厚,孔的宽度L=20cm,孔内嵌入折射率为
的玻璃砖如图所示,试求:
(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?
(2)要想使外界180°范围内景物全被观察到,则应嵌入多大折射率的玻璃砖?
一列沿x轴正方向传播的简谐横波,原点x=0处为波源,从波源开始振动计时,在t=6s时波恰好传播到P点,如图17所示。求:
(1)波源开始振动时的振动方向及波的传播速度;
(2)再经过多少时间,位于x =" 8" cm处的Q点恰好第3次位于波谷?
如图所示为某一仪器的部分原理示意图,虚线OA、OB关于y轴对称,, OA、OB将xOy平面分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,区域Ⅰ、Ⅲ内存在水平方向的匀强电场,电场强度大小相等、方向相反。带电粒子自x轴上的粒子源P处以速度v0沿y轴正方向射出,经时间t到达OA上的M点,且此时速度与OA垂直。已知M到原点O的距离OM = a,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)为使粒子能从M点经Ⅱ区域通过OB上的N点,M、N点关于y轴对称,可在区域Ⅱ内加一垂直xOy平面的匀强磁场,求该磁场的磁感应强度的最小值和粒子经过区域Ⅲ到达x轴上Q点的横坐标;
(3)当匀强磁场的磁感应强度取(2)问中的最小值时,且该磁场仅分布在一个圆形区域内。由于某种原因的影响,粒子经过M点时的速度并不严格与OA垂直,成散射状,散射角为,但速度大小均相同,如图所示,求所有粒子经过OB时的区域长度。