图是一种花瓣形电子加速器简化示意图,空间有三个同心圆a、b、c围成的区域,圆a内为无场区,圆a与圆b之间存在辐射状电场,圆b与圆c之间有三个圆心角均略小于90°的扇环形匀强磁场区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。各区感应强度恒定,大小不同,方向均垂直纸面向外。电子以初动能 从圆b上P点沿径向进入电场,电场可以反向,保证电子每次进入电场即被全程加速,已知圆a与圆b之间电势差为U,圆b半径为R,圆c半径为 ,电子质量为m,电荷量为e,忽略相对论效应,取 。
(1)当 时,电子加速后均沿各磁场区边缘进入磁场,且在电场内相邻运动轨迹的夹角 均为45°,最终从Q点出射,运动轨迹如图中带箭头实线所示,求Ⅰ区的磁感应强度大小、电子在Ⅰ区磁场中的运动时间及在Q点出射时的动能;
(2)已知电子只要不与Ⅰ区磁场外边界相碰,就能从出射区域出射。当 时,要保证电子从出射区域出射,求k的最大值。

用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为
;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为
。已知:
,
-
,
,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为
,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。
求:
(1)物体M1受到的浮力F浮;
(2)拉力F1与F2之比;
(3)物体M1受到的重力G。
如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数
,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2。求:
①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
)(如图所示,一根长直棒AB竖直地插入水平池底,水深a=0.8m,棒露出水面部分的长度b=0.6m,太阳光斜射到水面上,与水面夹角α=37°。已知水的折射率
求:
①太阳光射入水中的折射角
;
②棒在池底的影长l。
)(某同学估测室温的装置如图所示。气缸导热性能良好,用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体。室温时气体的体积V1=66mL,将气缸竖直放置于冰水混合物中,稳定后封闭气体的体积V2=60mL。不计活塞重力、活塞与缸壁间的摩擦,室内大气压p0=1.0×105Pa。
①室温是多少?
②上述过程中,外界对气体做的功是多少?
如图所示,水平放置的平行金属板M、N间距为
,板长为2R,其中心线为O1O2。左侧有一以O为圆心、半径为R的虚线圆,O、O1、O2在同一水平线上,OO1=R。虚线圆内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外(图中未画出)。平行金属板右侧距两板右端2R处有一竖直荧光屏。虚线圆周上有点P,PO垂直于O1O2。位于P点的粒子放射源,在纸面内向各个方向磁场释放出速率为v0、电荷量为q、质量为m的带正电粒子,粒子在磁场中运动的轨道半径刚好也是R。若在M、N两板间加上某一恒定电压,发现屏上只有一个亮点Q(图中未画出)。不计平行金属板两端的边缘效应及粒子的重力。
(1)求磁场磁感应强度B的大小;
(2)推证所有粒子出磁场时的速度方向均与O1O2平行;
(3)求粒子从P到Q所用的时间;
(4)求两板间恒定电压U的大小.