(18分)在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示的匀强电场和足够大的匀强磁场,各区域磁场的磁感应强度大小均为
,匀强电场方向竖直向下,大小为
,倾斜虚线与
轴之间的夹角为60°,竖直虚线与
轴的交点为
点.一带正电的
粒子从
点以速度
与
轴成30o角射入左侧磁场,划过一段圆弧后粒子穿过倾斜虚线进入匀强电场,经电场偏转后恰好从A点射出进入右侧
轴下方磁场区域.已知带正电粒子的电荷量为
,质量为
(粒子重力忽略不计).求:
(1)带电粒子通过倾斜虚线时的位置坐标;
(2)粒子到达
点时速度的大小和方向以及匀强电场的宽度
;
(3)若在
粒子从
点出发的同时,一不带电的
粒子从
点以速度
沿
轴正方向匀速运动,最终两粒子相碰,求
粒子速度
的可能值.
某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如图所示的P-V图象.已知在状态A时气体的体积为TA=127°,问:
①气体在状态B和状态C的温度是多少?
②从状态B到状态C这个过程中,会经过一个与状态A温度相同的状态D,则状态D的压强是多少?
③从状态A经状态B到状态C这个过程中,气体对外做功多少?
如图所示,x轴为水平方向,y轴为竖直方向,在第一、三、四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场B(图中没画),在x轴上方的与X轴夹角为
的匀强电强E1,在x轴下方有与竖起直向上的匀强电场E2。一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球在第一象限的P(x0,,y0)点,以速度v0竖直向下匀速运动(在第一象限内),当带电小球从第一象限进入第四象限后,第一象限内的磁场消失,小球最终又回到P点。已知:
,
,重力加速度g。求:
(1)磁感应强度B和电场强度E1;
(2)带电小球的从P点出发到重新回到P点的运动时间和P点的纵坐标y0;
(3)带电小球的从P点出发到重新回到P点的整个过程中电场力做的功和在这个过程中重力做功的最大值。
如图所示,A、B两点在同一水平线上,B点在斜面的延长线上,斜面倾角θ=45°。甲物体在A点以10m/s初速度水平抛出,恰好落在斜面项端,并刚好沿斜面下滑,经过时间
后,乙物体在B点以20m/s初速度水平抛出,正好在斜面上某点到与甲物体相碰。已知:甲物体与斜面的动摩擦因数是
。求:
(1)A、B两点间的距离;
(2)乙物体比甲物体后抛的时间
。
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
。
(1)求木板B的最大速度;
(2)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:
(1)玻璃砖发生全反射的临界角;
(2)光束ab在玻璃砖底产生的两个光斑的距离OB。