如图所示,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小为B.有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q.将粒子源置于圆心,则所有粒子刚好都不离开磁场,不考虑粒子之间的相互作用.
(1)求带电粒子的速率.
(2)若粒子源可置于磁场中任意位置,且磁场的磁感应强度大小变为,求粒子在磁场中最长的运动时间t.
(3)若原磁场不变,再叠加另一个半径为R1(R1> R0)圆形匀强磁场,磁场的磁感应强度的大小为B/2,方向垂直于纸面向外,两磁场区域成同心圆,此时该离子源从圆心出发的粒子都能回到圆心,求R1的最小值和粒子运动的周期T.
如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个大小相同小球A、B、C,质量分别为mA=mC=1.0kg,mB=2.0kg,现让A球以v0=3m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终动量是系统总动量的,求A、B、C球最终的速度大小。
单色光束射到折射率n=1.414的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角i=45°。经折射进入球内,又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图示。(图中已画出入射光和出射光).
①在图中画出光线在球内的路径和方向。
②求入射光和出射光之间的夹角α;
③如果入射的是一束白光,问那种颜色光的α角最大?哪种颜色的光α角最小。
清晨,湖中荷叶上有一滴约为0.1cm3的水珠,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,试估算:
①这滴水珠中约含有多少水分子;
②一个水分子的直径多大.(以上计算结果保留两位有效数字)
如图所示是倾角θ=37º的固定光滑斜面,两端有垂直于斜面的固定挡板P、Q,PQ距离L=2m,质量M=1.0kg的木块A(可看成质点)放在质量m="0.5kg" 的长d=0.8m的木板B上并一起停靠在挡板P处,A木块与斜面顶端的电动机间用平行于斜面不可伸长的轻绳相连接,现给木块A沿斜面向上的初速度,同时开动电动机保证木块A一直以初速度v0=1.6m/s沿斜面向上做匀速直线运动,已知木块A的下表面与木板B间动摩擦因数μ1=0.5,经过时间t,当B板右端到达Q处时刻,立刻关闭电动机,同时锁定A、B物体此时的位置。然后将A物体上下面翻转,使得A原来的上表面与木板B接触,已知翻转后的A、B接触面间的动摩擦因数变为μ2=0.25,且连接A与电动机的绳子仍与斜面平行。现在给A向下的初速度v1=2m/s,同时释放木板B,并开动电动机保证A木块一直以v1沿斜面向下做匀速直线运动,直到木板B与挡板P接触时关闭电动机并锁定A、B位置。求:
(1)B木板沿斜面向上加速运动过程的加速度大小;
(2)A、B沿斜面上升过程所经历的时间t;
(3)A、B沿斜面向下开始运动到木板B左端与P接触时,这段过程中A、B间摩擦产生的热量。
如图所示,空间有水平向右的匀强电场,电场场强大小为E,在电场中用一根长为L的不可伸长的轻丝线吊着一电荷量为q的小球,小球保持静止时丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向改变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,求:
(1)小球所受重力的大小;
(2)小球经过最低点时对丝线的拉力。