如图所示的xoy坐标系中,x轴上方,y轴与MN之间区域内有沿x轴正向的匀强电场,场强的大小N/C;x轴上方,MN右侧足够大的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2T。在原点O处有一粒子源,沿纸面向电场中各方向均匀地射出速率均为
m/s的某种带正电粒子,粒子质量
kg,电荷量
C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场。已知ON=0.2m。不计粒子的重力,图中MN与y轴平行。求:
(1)粒子进入磁场时的速度大小;
(2)求在电场中运动时间最长的粒子射出后第一次到达坐标轴时的坐标;
(3)若在MN右侧磁场空间内加一在xoy平面内的匀强电场E2,某一粒子从MN上的P点进入复合场中运动,先后经过了A(0.5m,yA)、C(0.3m,yc)两点,如图所示,粒子在A点的动能等于粒子在O点动能的7倍,粒子在C点的动能等于粒子在O点动能的5倍,求所加电场强度E2的大小和方向。
(18分)如下图所示,一根长 L =" 1.5m" 的光滑绝缘细直杆MN ,竖直固定在场强为 E ="1.0" ×105N / C 、与水平方向成θ=300角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球 A(可视为点电荷) ,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球 B(可视为点电荷) 穿在杆上可自由滑动, 电荷量q=+1.0 ×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×10 9N·m2/C2,取 g ="10m" / s2)
( l )小球B开始运动时的加速度为多大?
( 2 )小球B 的速度最大时,距 M 端的高度 h1为多大?
( 3 )小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2=0.61m时,速度为v=1.0m / s ,求此过程中小球 B 的电势能改变了多少?
有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q。在真空中相距0.4m。如果引入第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态。求第三个小球带的是哪种电荷?应放在什么地方?电荷量是Q的多少倍?
(12分)如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R="0.5" m,轨道在C处与水平地面相切,在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v0="5" m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平地面上的D点,求C、D间的距离x.取重力加速度g="10" m/s2。
如图所示,一列简谐波沿X轴正方向传播, t =0时,该波传播到X轴上的质点B处,质点A在负的最大位移处,在T="0.6" s时,质点A第二次出现在正的最大位移处,则(1)该波的周期是多少?
(2)该波的波速是多少?
(3)T="0.6" s时,C在平衡位置处向哪个方向运动?
如图所示,光线从空气射向折射率n =的玻璃表面。
(1)当入射角θ1 = 45o时,折射角是多少?
(2)若想要让反射光线和折射光线垂直,入射角要多大?