如图所示,两块平行金属极板MN水平放置,板长L=1 m.间距d= m,两金属板间电压UMN=1×104 V;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2.已知A、F、G处于同一直线上,B、C、H也处于同一直线上.AF两点的距离为
m.现从平行金属板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量m=3×10-10 kg,带电荷量q=+1×10-4 C,初速度v0=1×105 m/s.
(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向;
(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上,求该区域的磁感应强度B1;
(3)若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2应满足的条件.
如图所示, 长为1m,开口竖直向上的玻璃管内,封闭着长为15cm的水银柱,封闭气体的长度为20cm,已知大气压强为75cmHg。现缓慢旋转玻璃管,求:
(1)当玻璃管水平放置时,封闭气体的长度为多少
(2)当玻璃管开口竖直向下时,封闭气体的长度为多少
一个静止的铀核(原子质量为232.0372u)放出一个a粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核
(原子质量为228.0287 u )。(已知:原子质量单位
,
相当于931MeV)
①写出核衰变反应方程;
②算出该核衰变反应中释放出的核能;
③假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和a粒子的动能,则钍核获得的动能有多大?
半径为R的玻璃圆柱体,截面如图所示,圆心为O,在同一截面内,两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点,其中一束沿AO方向,∠AOB=30°,若玻璃对此单色光的折射率n=.
①试作出两条光线从射入到第一次射出的光路途径,并求出B光第一次射出圆柱面时的折射角。(当光线射向柱面时,如有折射光线则不考虑反射光线)
②求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与A点的距离。
如图所示,导热的圆柱形气缸放置在水平桌而上,横截面积为S、质量为ml的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体),活塞与气缸间无摩擦且不漏气。总质量为m2:的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连。当环境温度为T时,活塞离缸底的高度为h。现使环境温度缓慢降为:
①当活塞再次平衡时,活塞离缸底的高度是多少?
②保持环境温度为不变,在砝码盘中添加质量为△m的砝码时,活塞返回到高度为h处,求大气压强p0。
如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。
(1)试求带电粒子能够射出电场时的最大电压和对应的射出速度大小。
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。