真空室中有如图甲所示的装置,电极K持续发出的电子(初速不计)经过电场加速后,从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO(射入。M、N板长均为L,间距为d,偏转极板右边缘到荧光屏P(足够大)的距离为S。M、N两板间的电压UMN随时间t变化的图线如图乙所示。调节加速电场的电压,使得每个电子通过偏转极板M、N间的时间等于图乙中电压UMN的变化周期T。已知电子的质量、电荷量分别为m、e,不计电子重力。
⑴求加速电场的电压U1;
⑵欲使不同时刻进入偏转电场的电子都能打到荧光屏P上,求图乙中电压U2的范围;
⑶证明在⑵问条件下电子打在荧光屏上形成亮线的长度与距离S无关。
如图(甲)所示,两带等量异号电荷的平行金属板平行于x轴放置,板长为L,两板间距离为2y0,金属板的右侧宽为L的区域内存在如图(乙)所示周期性变化的磁场,磁场的左右边界与x轴垂直.现有一质量为m,带电荷量为+q的带电粒子,从y轴上的 A点以速度v0沿x轴正方向射入两板之间,飞出电场后从点(L,0)进入磁场区域,进入时速度方向与x轴夹角为30°,把粒子进入磁场的时刻做为零时刻,以垂直于纸面向里作为磁场正方向,粒子最后从x轴上(2L,0)点与x轴正方向成30°夹角飞出磁场,不计粒子重力.
(1)求粒子在两板间运动时电场力对它所做的功;
(2)计算两板间的电势差并确定A点的位置;
(3)写出磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T应满足的表达式.
如图所示,水平平台ab长为20m,平台b端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc连接,斜面倾角为30°.在平台b端放上质量为5kg的物块,并给物块施加与水平方向成37°角的50N推力后,物块由静止开始运动.己知物块与平台间的动摩擦因数为0.4,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求:(第(2)、(3)两问结果保留三位有效数字)
(1)物块由a运动到b所用的时间;
(2)若物块从a端运动到P点时撤掉推力,则物块刚好能从斜面b端开始下滑,则间aP的距离为多少?(物块在b端无能量损失)
(3)若物块与斜面间的动摩擦因数,式中Lb为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,在(2)中的情况下,物块沿斜面滑到什么位置时速度最大?
在如图所示的光滑水平面上,小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱,木箱以速度v向右匀速运动。巳知木箱的质量为m.人与车的质量为2m。木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞,反弹回来后被小明接住。求:
①推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小;
②小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小。
如图所示,1透明半圆柱体折射率为n=2,半径为R,长为L。平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。
如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA=40cm,右管内气体柱长为lB=39cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm,已知大气压强p0=76cmHg,求。
①A端上方气柱长度;②稳定后右管内的气体压强.