(18分)如图所示,位于A板附近的放射源P连续释放出质量分别为m和2m、电荷量均为+q的a、b两种粒子,它们从静止开始经极板A、B间电场加速后,沿中心轴线方向进入平行极板M、N间的偏转电场,飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场,最后打在位于磁场边界上的荧光屏上并产生光斑(荧光屏的下端位于中心轴线上).已知A、B问电压为;极板M、N长为L,间距为
,也板间电压为
,磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,磁场的左边界与中心轴线垂直.不计粒子的重力及其相互间的作用.求
(1)两种粒子射入偏转电场时的初速度;
(2)两种粒子离开偏转电场时的偏转距离和偏转角度的正切值;
(3)实验发现,荧光屏上出现了两个光斑,求这两个光斑间的距离.
(12分)棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30o,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内,一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。
(10分)图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T,现使ab以
=10m/s的速度向右做匀速运动.
(1)ab中的感应电动势多大?
(2)ab中电流的方向如何?
(3)若定值电阻R=,导体棒的电阻r=
则电路中的电流多大?
(12分).如图为一列简谐波在t1=0时刻的图象。此时波中质点M的运动方向沿y负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y正方向最大位移处。试求:
(1)此波向什么方向传播?
(2)此波波长多大?周期多大?波速是多大?
(3)从t1=0至t3=1.2s,波中质点N走过的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少?
(10分)如图所示,某透明液体深1m,一束与水平面成300角的光线从空气照向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求:
(1)该液体的折射率;
(2)进入液体的光线经多长时间可以照到底面。
如图所示,质量为10kg的小球,从竖直圆弧轨道的A点由静止释放,沿1/4圆弧轨道运动至最低点B后飞出,落在水平面上的C点,已知落到C点时速度的大小为 25m/s,轨道半径和B点离地高度均为20m,不计空气阻力,g取10 m/s2,试求:
⑴ 小球经过B点时的速度?
⑵小球从A点运动至B点的过程中克服阻力做的功?
⑶小球以过B点时对轨道的压力?