一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=,斜边AB=a,棱镜材料的折射率为n=
。在此截面所在的平面内,一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜后射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。
如图所示,在平行金属板AB间和BC间分别由电源提供恒定的电压U1和U2,且U2>U1。在A板附近有一电子,质量为m,电荷量为-e,由静止开始向右运动,穿过B板的小孔进人BC之间,若AB间距为d1,BC间距为d2。求:
(1)电子通过B板小孔后向右运动距B板的最大距离;
(2)电子在AC间往返运动的周期。
汤姆生曾采用电场、磁场偏转法测定电子的比荷,具体方法如下:
Ⅰ.使电子以初速度v1垂直通过宽为L的匀强电场区域,测出偏向角θ,已知匀强电场的场强大小为E,方向如图(a)所示
Ⅱ.使电子以同样的速度v1垂直射入磁感应强度大小为B、方向如图(b)所示的匀强磁场,使它刚好经过路程长度为L的圆弧之后射出磁场,测出偏向角φ,请继续完成以下三个问题:
(1)电子通过匀强电场和匀强磁场的时间分别为多少?
(2)若结果不用v1表达,那么电子在匀强磁场中做圆弧运动对应的圆半径R为多少?
(3)若结果不用v1表达,那么电子的比荷e / m为多少?
如图所示,是一个电容器与一段金属丝构成的电路,一磁场垂直穿过该电路平面,磁感应强度的大小随时间以变化率k增加.已知电容器的电容量为C,电路平面所围面积为S,则:
(1)电容器的上极板M所带电荷的电性?
(2)电容器两极板间的电势差?
(3)电容器两极板所带的电荷量?
如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.20 m,电阻R=10 W,有一质量为1kg的导体棒平放在轨道上并与两轨道垂直,导体棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。现从t=0开始,用一水平向右的外力F沿轨道方向拉动导体棒,使之做初速度为零的匀加速直线运动,F与时间t的关系如图(乙)所示,试求:
(1)导体棒运动的加速度a。
(2)磁场的磁感应强度B。
(3)导体棒运动到第20s时,电阻R的电功率。
(4)若改为恒定拉力作用,但仍要导体棒以该加速度做匀加速运动,在其它条件不变的
情况下,简要说明磁场的磁感应强度必须满足的条件。
如图所示,一边长L=0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1=0.8m,磁感应强度B=2.5T,磁场宽度d2=0.3m,物块放在倾角θ=530的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数=0.5。现将物块由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g取10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6)求:
(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?
(2)线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?
(3)整个运动过程线框中产生的焦耳热为多少?