如图所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场I以及匀强磁场Ⅱ,O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点,MP区域是真空的,OM=MP=L。在第二象限存在沿x轴正向的匀强电场.一质量为m带电量为+q的带电粒子从电场中坐标为(-L,O)的点以速度v0沿+y方向射出,从y轴上坐标(O,2L) 的C处射入区域I,并且沿x的正方向射出区域I,带电粒子经过匀强磁场Ⅱ后第二次经过y,轴时就回到C点(粒子的重力忽略不计).求:
(1)第二象限匀强电场场强E的大小;
(2)区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少?
(4)粒子两次经过C的时间间隔为多少?
(5)请你通过对粒子运动轨迹描述定性判断:带电粒子能否通过坐标为(L,10L)的点.
A、B是在真空中水平正对的两块金属板,板长L=40cm,板间距d=24cm,在B板左侧边缘有一粒子源,能连续均匀发射带负电的粒子,粒子紧贴B板水平向右射入,如图甲所示,带电粒子的比荷为
=1.0×108C/kg,初速度v0=2×105m/s(粒子重力不计),在A、B两板间加上如图乙所示的电压,电压的周期T=2.0×10-6s,t=0时刻A板电势高于B板电势,两板间电场可视为匀强电场,电势差U0=360V,A、B板右侧相距s=2cm处有一边界MN,在边界右侧存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=
T,磁场中放置一“>”型荧光板,位置如图所示,板与水平方向夹角θ=37°,不考虑粒子之间相互作用及粒子二次进入磁场的可能,求:
⑴带电粒子在AB间偏转的最大侧向位移ymax;
⑵带电粒子从电场中射出到MN边界上的宽度Δy;
⑶经过足够长时间后,射到荧光板上的粒子数占进入磁场粒子总数的百分比k。
倾斜的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行,如图甲所示,在t=0时,将质量m=2.0kg的小物块轻放在传送带上A点处,2s时物块从B点离开传送带,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,设沿传送带向下为运动的正方向,取重力加速度g=10m/s2。求:
⑴0~1s内物块所受的合外力大小;
⑵小物块与传送带之间的动摩擦因数;
⑶在0~2s内由于小物块与皮带间的摩擦所产生的热量。
如图所示,相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨由两种材料组成,PG右侧部分单位长度电阻为r0,且PQ=QH=GH=L,PG左侧导轨与导体棒电阻均不计,整个导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B,质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动,在到达PG之前导体棒AC已经匀速。
⑴求当导体棒匀速运动时回路中的电流;
⑵若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1,试计算此时导体棒加速度;
⑶若导体棒初始位置与PG相距为d,运动到QH位置时速度大小为v2,试计算整个过程回路中产生的焦耳热。
一静止的铀核(
)发生α衰变转变成钍核(Th),已知放出的α粒子的质量为m,速度为v0,假设铀核发生衰变时,释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能。
①试写出铀核衰变的核反应方程;
②写出铀核发生衰变时的质量亏损。(已知光在真空中的速度为c,不考虑相对论效应)
某种材料做成的一个底角为30°的等腰三棱镜,一细束红光从AB面的中点P沿平行于底面BC方向射入棱镜,经BC面反射,再从AC面的Q点射出,且有PQ∥BC(图中未画出光在棱镜内的光路),设真空中的光速为c,求:
①该棱镜对红光的折射率;
②红光在棱镜中的传播速度。