如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出,最终打到Q点,不计微粒的重力。求:
(1)微粒在磁场中运动的周期;
(2)从P点到Q点,微粒的运动速度大小及运动时间;
(3)若向里磁场是有界的,分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域,上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出,且微粒仍能到达Q点,求其速度的最大值。
一列简谐横波在弹性介质中传播,波速为6m/s。介质中有相距为3m的A、B两点。某一时刻当A点振动到波谷位置时,B点恰好通过平衡位置向上运动。求:
(1)若这列波的传播方向是由A向B,这列波的频率的可能值是多少?这列波的波长的最大值是多少?
(2)若这列波的传播方向是由B向A,这列波的波长的可能值是多少?这列波的频率的最小值是多少?
如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为,横截面半径为R。现用一束细光线垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体,不考虑光线在圆柱体内的反射。真空中光速为c。
(1)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图。
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向多大的角度?
(3)光线在圆柱体中的传播时间。
一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波.求:
(1)若从波传到平衡位置在x =" 1" m处的M质点时开始计时,那么经过的时间等于多少时,平衡位置在x =" 4.5" m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置?
(2)在图中准确画出当时弹性绳上的波形.
(3)从绳的左端点O开始做简谐运动起,当它通过的总路程为88cm时,N质点振动通过的总路程是多少?
一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为
。求:
(1)光线射到球体表面的折射角
(2)光线从球体竖直表面的出射角。
一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子,设正负电子对撞前的质量均为m,动能均为Ek,光速为c,普朗克恒为h。求:
(1)写出该反应方程;
(2)对撞过程中的质量亏损和转化成的光子在真空中波长λ.