美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量,这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据.密立根的实验目的是:测量金属的遏止电压Uc.与入射光频率ν,由此计算普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性.如图所示是根据某次实验作出的Uc-ν图象,电子的电荷量为1.6×10-19C.试根据图象求:这种金属的截止频率νc和普朗克常量h.
如图,xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M(,a)点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面(纸面)向里,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力。试求:
⑴电场强度的大小;
⑵N点的坐标;
⑶矩形磁场的最小面积。
(18分)在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车,一个质量为m的小铁块以速度V0沿水平槽口滑去,如图所示,求:
(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度;(设m不会从左端滑离M)
(2)小车的最大速度;
(3)若M=m,则铁块从右端脱离小车后将作什么运动?
如图所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L,右端接有电阻为R,磁感应强度为B,一根质量为m、电阻不计的金属棒受到外力冲量后,以的初速度沿框架向左运动,棒与框架的动摩擦因数为
,测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电量为q,求:(1)棒能运动的距离?(2)R上产生的热量?
由相同材料的木板搭成的轨道如图所示,其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅长均为L=1.5m,木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β=370(sin370=0.6,con370=0.8),一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h=1.8m处由静止释放,物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.2,在两木板交接处都用小曲面相连,使物体能顺利地经过它,既不损失动能,也不会脱离轨道。在以后的运动过程中,重力加速度取10m/s2,问:
(1)物体能否静止在木板上?请说明理由。
(2)物体运动的总路程是多少?
(3)物体最终停在何处?并作出解释。
有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内,在其圆心处固定一带正电的点电荷,现有一质量为m,带电量也为正电(其电量远小于圆心处的电荷,对圆心处电荷产生的电场影响很小,可忽略)的小球A,圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F。开始小球A处在圆轨道内侧的最低处,如图所示。现给小球A一个足够大的水平初速度,小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动。
(1)小球A运动到何处时其速度最小?为什么?
(2)要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动,小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件?