如图所示,在相距为L,长为3L的平行金属板中间区域存在正交的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B(方向未画),电场方向竖直向下。有一群均匀分布的同种带电粒子,以相同速度从两板间水平射入,经过时间t,粒子沿直线穿过该区域。若在粒子进入板间时,撤去电场保留磁场,粒子恰好全部打在板上。不计粒子的重力,不考虑粒子之间的相互作用,粒子对原来电场和磁场的影响不计。试求:
(1)该区域电场强度E大小;
(2)该粒子的比荷q/m ;
(3)若粒子进入时撤去磁场保留电场,则射出该区域的粒子数为总数的多少?
环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量
。当它在水平路面上以
的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流
,电压
。在此行驶状态下
(1)求驱动电机的输入功率
;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率
,求汽车所受阻力与车重的比值(
);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率,太阳到地球的距离
,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
两个半径均为
的圆形平板电极,平行正对放置,相距为
,极板间的电势差为
,板间电场可以认为是均匀的。一个
粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达抚极板是恰好落在极板中心。已知质子电荷为
,质子和中子的质量均视为
,忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)极板间的电场强度
;
(2) 粒子在极板间运动的加速度 ;
(3) 粒子的初速度 。
如图所示,在坐标系 的第一象限中存在沿 轴正方向的匀速磁场,场强大小为 。在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。 是 轴上的一点,它到坐标原点 的距离为 ; 是 轴上的一点,到 的距离为 。一质量为 ,电荷量为 的带负电的粒子以某一初速度沿 轴方向从 点进入电场区域,继而通过 点进入磁场区域。并再次通过 点,此时速度方向与 轴正方向成锐角。不计重力作用。试求:
(1)粒子经过
点速度的大小和方向;
(2)磁感应强度的大小 。
用放射源钋的 射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓铍"辐射"。1932年,查德威克用铍"辐射"分别照射(轰击)氢和氨(它们可视为处于静止状态)。测得照射后沿铍"辐射"方向高速运动的氨核和氦核的质量之比为7:0。查德威克假设铍"辐射"是由一种质量不为零的中性粒子构成的,从而通过上述实验在历史上首次发现了中子。假设铍"辐射"中的中性粒子与氢或氦发生弹性正碰,试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍"辐射"的中性粒子的质量。(质量用原子质量单位 表示, 等于1个 原子质量的十二分之一。取氢核和氦核的质量分别为 和 。)
在光滑的水平面上,质量为 的小球 以速率 向右运动。在小球 的前方 点有一质量为 的小球 处于静止状态,如图所示。小球 与小球 发生正碰后小球 、 均向右运动。小球 被在 点处的墙壁弹回后与小球 在 点相遇, 。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的,求两小球质量之比 。