如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为。让质量为,电荷量为的粒子从坐标原点沿平面以不同的初速度大小和方向入射到磁场中。不计重力和粒子间的影响。
(1)若粒子以初速度沿轴正向入射,恰好能经过轴上的点,求的大小;
(2)已知一粒子的初速度大小为,为使该粒子能经过点,其入射角(粒子初速度与轴正向的夹角)有几个?并求出对应的值;
(3)如图乙,若在此空间再加入沿轴正向、大小为的匀强电场,一粒子从点以初速度沿轴正向发射。研究表明:粒子在平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的分量与其所在位置的坐标成正比,比例系数与场强大小无关。求该粒子运动过程中的最大速度值。
“神舟十号”飞船在绕地球做匀速圆周运动时,离地面的高度为h,周期为T,已知地球的半径为R,引力常量为G,写出地球质量和密度的表达式。
如图甲所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD,线框的边长为L=4 m、总电阻为R=1Ω.在直角坐标系xOy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满足曲线方程y=2sinx(m),磁感应强度大小B=2 T.线框在沿x轴正方向的拉力F作用下,以速度v=1 m/s水平向右做匀速直线运动,直到拉出磁场.
(1) 求线框中AD两端的最大电压;
(2) 在图乙中画出运动过程中线框i-t图象,并估算磁场区域的面积(估算结果保留2位有效数字);
(3) 求线框在穿越整个磁场的过程中,拉力F所做的功.
如图所示,在MN左侧QP上方有匀强电场。在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出),其左边界和下边界分别与MN、AA/重合。现有一带电粒子以初速度自O点沿水平方向射入,并恰好从P点射出,又经过在矩形有界磁场中的偏转,最终垂直于MN从A点向左水平射出。已知PA距离为d,
,
距离
。不计带电粒子重力。
求:(1)粒子从下极板边缘射出时的速度;
(2)粒子在从O到A经历的时间
(3)矩形有界磁场的最小面积。
如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道,由一段倾斜坡道AB与竖直圆形轨道BCD衔接而成,衔接处平滑过渡且长度不计.已知坡道的倾角θ=11.5°,圆形轨道的半径R=10 m,摩托车及选手的总质量m=250 kg,摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1倍.摩托车从坡道上的A点由静止开始向下行驶,A与圆形轨道最低点B之间的竖直距离h=5 m,发动机在斜坡上产生的牵引力F=2750 N,到达B点后摩托车关闭发动机.已知sin11.5°=,g取10 m/s2,求:
(1) 摩托车在AB坡道上运动的加速度;
(2) 摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力;
(3) 若运动到C点时恰好不脱离轨道,求摩托车在BC之间克服摩擦力做的功.
(1)下列关于原子物理学的说法中不正确的是( )
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的
C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短;比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
D.光电效应的实验结论是:对于某种金属无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应;超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
(2)如图所示,A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg,A、B与水平地面间接触光滑,上表面粗糙,质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s,求:
①A的最终速度;
②铁块刚滑上B时的速度.