如图所示,两水平放置的平行金属板a、b,板长L=0.2 m,板间距d=0.2 m.两金属板间加可调控的电压U,且保证a板带负电,b板带正电, 忽略电场的边缘效应.在金属板右侧有一磁场区域,其左右总宽度s=0.4 m,上下范围足够大,磁场边界MN和PQ均与金属板垂直,磁场区域被等宽地划分为n(正整数)个竖直区间,磁感应强度大小均为B=5×10 3T,方向从左向右为垂直纸面向外、向内、向外 .在极板左端有一粒子源,不断地向右沿着与两板等距的水平线OO′发射比荷=1×108 C/kg、初速度为v0=2×105 m/s的带正电粒子。忽略粒子重力以及它们之间的相互作用.
(1)当取U何值时,带电粒子射出电场时的速度偏向角最大;
(2)若n=1,即只有一个磁场区间,其方向垂直纸面向外,则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度;
(3)若n趋向无穷大,则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少?
如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连结,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑S 距离后,细线突然断了.求物块B上升离地的最大高度H.
如图所示,圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,在圆内区域Ⅰ()和圆外区域Ⅱ(
)分别存在两个磁场方向均垂直于
平面的匀强磁场;垂直于
平面放置了两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于
轴放置在
轴坐标为
的位置,荧光屏乙平行于
轴放置在
轴坐标为
的位置。现有一束质量为
、电荷量为
(
)、动能为
的粒子从坐标为(
,0)的
点沿
轴正方向射入区域Ⅰ,最终打在荧光屏甲上,出现坐标为(
,
)的亮点
。若撤去圆外磁场,粒子打在荧光屏甲上,出现坐标为(
,
)的亮点
。此时,若将荧光屏甲沿
轴负方向平移,则亮点的
轴坐标始终保持不变。(不计粒子重力影响)
(1)求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度、
的大小。
(2)求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度、
的大小和方向。
(3)若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从点沿
轴正方向射入区域Ⅰ的粒子束改为质量为
、电荷量为
、动能为
的粒子,求荧光屏上的亮点的位置。
粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示:
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
x/m |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
φ/105v |
9.00 |
4.50 |
3.00 |
2.25 |
1.80 |
1.50 |
1.29 |
1.13 |
1.00 |
根据上述表格中的数据可作出如右的j—x图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.0´10-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因素为0.20。问:
(1)由数据表格和图像给出的信息,写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。
(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则滑块最终停止在何处?
(3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大?
(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0应为多大?
图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,此后随转盘一起运动(无相对滑动)到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离L=10m,传送带的传输速度=2.0m/s,物品在转盘上与轴O的距离R=4.Om,物品与传送带间的动摩擦因数
=O.25。取g=10m/s2。
=
(1)求物品从A处运动到B处的时间t;
(2)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数至少为多大?
如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠,下列说法
正确的是
A.这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短 |
B.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高 |
C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV |
D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV |
(2)a、b两个小球在光滑水平面内沿同一直线上发生碰撞,它们在碰撞前后的s—t图象如图所示,若a球的质量,则b球的质量
等于多少?