如图,区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d 1,区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2,区域宽度为d 2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下。一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动,从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了30°,重力加速度为g ,求:
(1)区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小。
(2)区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)微粒从P运动到Q的时间有多长。
底面光滑的木板B和C长度均为L,小木块A静止于B的右端,C以初速度水平向右匀速直线运动与B发生正碰并且碰后粘在一起, B、C质量相等均为m,A的质量为
。重力加速度取
。
(i)求木板B的最大速度;
(ii)若要求物块A不会掉在水平面上,则物块与木板间的动摩擦因数μ至少是多大。
一束平行光照射到半球形玻璃砖上,该束光线的边界分别为和
。已知玻璃砖半径为
,折射率为
,如下图所示,下边界
处光线恰好沿半径方向,在O点恰好产生全反射。求:
(i)玻璃砖发生全反射的临界角;
(ii)光束ab在玻璃砖底产生的两个光斑的距离OB。
如图所示,A、B气缸的长度均为60 cm,截面积均为40 cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.原来阀门关闭,A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气.B内有压强pB = 1.2×105 Pa的氢气。阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.(假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略,环境温度不变)求:
(i)活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
(ii)活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).
如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为d,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔s1处飘入电容器,穿过小孔s2后从距三角形A点a的P处垂直AB方向进入磁场,试求:
(1)粒子到达小孔s2时的速度和从小孔s1运动到s2所用的时间;
(2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;
(3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件,此时所用最短时间为多少?
如图所示,在冰面上将质量m=1kg的滑块从A点以初速度v0推出,滑块与冰面的动摩擦因数为,滑块滑行L=18m后到达B点时速度为v1=8m/s。现将其间的一段CD用铁刷划擦,使该段的动摩擦因数变为
,再使滑块从A以v0初速度推出后,到达B点的速度为v2=6m/s。g取10m/s2,求:
(1)初速度v0的大小;
(2)CD段的长度l;
(3)若AB间用铁刷划擦的CD段的长度不变,要使滑块从A到B的运动时间最长,问铁刷划擦的CD段位于何位置?并求滑块滑行的最长时间。(结果保留三位有效数字)