在如图所示的直角坐标系xOy中,矩形区域Oabc内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10-2T;第一象限内有沿-y方向的匀强电场,电场强度大小为E=1.0×105N/C。已知矩形区域的Oa边长为0.60m,ab边长为0.20m。在bc边中点N处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为v=2.0×106m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量m=1.6×10-27kg,电荷量为q=+3.2×10-19C,不计粒子重力。求:(计算结果保留两位有效数字)
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)从x轴上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程;
(3)放射源沿-x方向射出的粒子,从射出到从y轴离开所用的时间。
一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化.已知VA=0.3 m3,TA=TC=300 K,TB=400 K.
(1)求气体在状态B时的体积.
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因.
(3)设A→B过程气体吸收热量为Q1,B→C过程气体放出热量为Q2,比较Q1、Q2的大小并说明原因.
如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B.现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,平行轨道中部高度足够长.已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。
(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。
(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F作用下向下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
火车站上由于工作人员操作失误致使一节车厢以4m/s的速度匀速滑出了车站,此时在同一轨道上一列火车正在以72km/h的速度匀速驶向车站,技术娴熟的火车司机突然发现这种紧急情况后,立即以大小为0.8m/s2的加速度紧急刹车,之后又立即以此加速度使火车反向加速运动,若车厢与火车相遇恰好不相撞。求:
(1)司机发现车厢向自己驶来开始制动到刚好相遇用的时间.
(2)司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离.
一个质量为M的长木板静止在光滑的水平桌面上,一块质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动,刚好滑到长木板另一端而未掉下来。若把此木板固定在水平桌面上,其他条件相同,求滑块离开木板时的速度v 。
由折射率的透明物质做成的三棱柱,其横截面如图中,△ABC所示,一光束SO以45°的入射角从AB边射入,在AC边上正好发生全反射,最后垂直BC边射出,求:
(1)光束经AB面折射后,折射角的大小。
(2)△ABC中∠A和∠B的大小。