如图,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v 1, 并在磁场边界的N点射出;乙种离子在MN的中点射出;MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求:
(1)磁场的磁感应强度大小;
(2)甲、乙两种离子的比荷之比。
如图, 两固定的绝缘斜面倾角均为 , 上沿相连。两细金属棒 (仅标出 a 端 和 (仅标出 端)长度均为 , 质量分别为 和 ; 用两根不可伸长的柔软导线将它们连 成闭合回路 abdca, 并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上, 使两金属棒 水平。右斜面上存在匀强磁场, 磁感应强度大小为 , 方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚 好不在磁场中, 回路电阻为 , 两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为 , 重力加速度大小为 , 已知金属棒 匀速下滑。
求:(1)作用在金属棒 上的安培力的大小;
(2) 金属棒运动速度的大小。
用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路,C、D两个大头针确定出射光路, 和 分别是入射点和出射点。如图(a)所示。测得玻璃砖厚度为 ;A到过 点的法线 的距离 , 到玻璃砖的距离 , 到 的距离为 。
(ⅰ)求玻璃砖的折射率;
(ⅱ)用另一块材料相同,但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验,玻璃砖的截面如图(b)所示。光从上表面入射,入射角从 逐渐增大,达到 时,玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。
图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线,经过 后,其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期 大于 。若波是沿 轴正方向传播的,则该波的速度大小为 ,周期为 ;若波是沿 轴负方向传播的,该波的周期为 。
如图,一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量 的 形导体框,导体框的电阻忽略不计;一电阻 的金属棒 的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路 ; 与斜面底边平行,长度 。初始时 与 相距 ,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离 后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行;金属棒在磁场中做匀速运动,直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的 边正好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好,磁场的磁感应强度大小 ,重力加速度大小取 , 。求
(1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小;
(2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数;
(3)导体框匀速运动的距离。
一篮球质量为 ,一运动员使其从距地面高度为 处由静止自由落下,反弹高度为 。若使篮球从距地面 的高度由静止下落,并在开始下落的同时向下拍球,球落地后反弹的高度也为 。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力,作用时间为 ;该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取 ,不计空气阻力。求:
(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功;
(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。