如图所示,在平面直角坐标系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L区域内存在沿y轴正向的匀强电场,一质量为m,电荷量为q,不计重力,带正电的粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入电场后,恰好从M(2L,L)点离开电场,粒子离开电场后将有机会进入一个磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的矩形磁场区域,并最终从x轴上的N(4L,0)点与x轴正向成45°角离开第一象限,题中只有m、v0、q、L为已知量,求:
(1)匀强电场的电场强度E
(2)粒子在第一象限内运动的时间
(3)如果粒子离开M点后有机会进入的是垂直纸面向里的矩形磁场,磁感应强度大小仍然为,粒子运动一段时间后仍然能从x轴上的N点与x轴正向成45°角离开第一象限,则该矩形区域的最小面积S
如图所示,一个半径为R、折射率为的透明玻璃半球体,O为球心,轴线OA水平且与半球体的左边界垂直,位于轴线上O点左侧
处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°光线射向半球体;已知光在真空中传播的速度为c,求:光线第一次从玻璃半球体出射时的方向以及光线在玻璃半球内传播的时间.
如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口.管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长度LA=40cm,右管内气体柱长度LB=39cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,若稳定后左管的水银面比水银槽水银面低h="4" cm,已知大气压强p0=76cmHg。求:
(i)中管内水银面与管口A之间气体柱长度;
(ii)稳定后右管内气体的压强。
如图所示,水平的粗糙轨道与竖直的光滑圆形轨道相连,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续沿水平轨道运动。圆形轨道半径R=0.2m,右侧水平轨道BC长为L=4m,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=lm,水平距离s=2m,小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=l0m/s2。一小球从圆形轨道最低点B以某一水平向右的初速度出发,进入圆形轨道。
(1)若小球通过圆形轨道最高点A时给轨道的压力大小恰为小球的重力大小,求小球在B点的初速度多大?
(2)若小球从B点向右出发,在以后的运动过程中,小球既不脱离圆形轨道,又不掉进壕沟,求小球在B点的初速度的范围是多大?
如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E,场区宽度为L,在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,,粒子重力可忽略不计。求:
(1)粒子在电场中加速的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
如图所示,物块A静止在光滑水平面上,木板B和物块C一起以速度向右运动,与A发生弹性正碰,已知,
,
,
,C与B之间动摩擦因数
,木板B足够长,取
。求:① B与A碰撞后A物块的速度;②B、C共同的速度。