如右图a所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=d/2,一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动,棒的右端存在一个垂直纸面向里,大小为B的匀强磁场。棒进入磁场的同时,粒子源P释放一个初速度为0的带电粒子,已知带电粒子质量为m,电量为q.粒子能从N板加速到M板,并从M板上的一个小孔穿出。在板的上方,有一个环形区域内存在大小也为B,垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d, 里圆半径为d. 两圆的圆心与小孔重合(粒子重力不计)
(1)判断带电粒子的正负,并求当ab棒的速度为vo时,粒子到达M板的速度v;
(2)若要求粒子不能从外圆边界飞出,则v0的取值范围是多少?
(3) 若棒ab的速度v0只能是,则为使粒子不从外圆飞出,则可以控制导轨区域磁场的宽度S(如图b所示),那该磁场宽度S应控制在多少范围内
如图所示,质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量也为m的子弹以速度v0水平射入木块,子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力,其大小为F。
(1)求木块的长度L;
(2)如果其他条件不变,只是将木块固定在水平面上,以子弹射入木块时为计时起点,以t0表示子弹运动到木块最右端的时刻,请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在0~t0这段时间内的速度随时间变化的图线。(图中标出了子弹的初速度v0和未固定木块时子弹与木块的共同速度v共。)
如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上)。匀强磁场方向与Oxy平面平行,且与x轴的夹角为,重力加速度为g。
一质量为m、电荷量为
的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动,求满足条件的电场强度的最小值
及对应的磁感应强度
;
在满足(1)的条件下,当带电质点通过y轴上的点
时,撤去匀强磁场,求带电质点落在Oxz平面内的位置;
当带电质点沿平行于z轴负方向以速度v0通过y轴上的点
时,改变电场强度大小和方向,同时改变磁感应强度的大小,要使带点质点做匀速圆周运动且能够经过x轴,问电场强度E和磁感应强度B大小满足什么条件?
如图所示xOy平面处于一匀强电场中,场强大小为E,方向与y轴45o角.现有一质量为m、电量大小为q的离子从坐标原点以速度vo射出,方向与x轴夹45o角.经一段时间离子穿过x轴,离子的重力不计.求:离子的带电性质,并画出离子大致的运动轨迹.
离子穿过x轴时的位置坐标及在该处的速度大小.
图示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图.“嫦娥一号”进入月球轨道后,在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动.若已知月球半径为R月,月球表面的重力加速度为g月,则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少?
若已知R月=
R地,g月=
g地,则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍?
2008年北京奥运会场馆周围 80%~90% 的路灯将利用太阳能发电技术来供电,奥运会90%的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术.科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应,即在太阳内部4个氢核(H)转化成一个氦核(
He)和两个正电子(
e)并放出能量.已知质子质量mP = 1.0073u,α粒子的质量mα = 4.0015u,电子的质量me = 0.0005u. 1u的质量相当于931.MeV的能量.
写出该热核反应方程;
一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?(结果保留四位有效数字)