如图所示,一束波长为的强光射在金属板P的A处发生了光电效应,能从A处向各个方向逸出不同速率的光电子。金属板P的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B,面积足够大,在A点上方L处有一涂荧光材料的金属条Q,并与P垂直。现光束射到A处,金属条Q受到光电子的冲击而发出荧光的部分集中在CD间,且CD=L,光电子质量为m,电量为e,光速为c(1)金属板P逸出光电子后带什么电?(2)计算P板金属发生光电效应的逸出功W。(3)从D点飞出的光电子中,在磁场中飞行的最短时间是多少?
如图所示,在xOy平面内y>0的区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,在y<0的区域也存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),一带正电的粒子从y轴上的P点垂直磁场入射,速度方向与y轴正向成45¡。粒子第一次进入y<0的区域时速度方向与x轴正向成135¡,再次在y>0的区域运动时轨迹恰与y轴相切。已知OP的距离为,粒子的重力不计,求: (1)y<0的区域内磁场的磁感应强度大小; (2)粒子第2n(n∈N+)次通过x轴时离O点的距离(本问只需写出结果)。
(18分)图示为一水平传送带装置的模型示意图,传送带两端点A与B间的距离为L=3.5m,传送带上部距地面的高度为h=5m,有一可视为质点的物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1,重力加速度g=10m/s2。 (1)若传送带静止,物块从A处以v0=4m/s的水平速度滑上传送带,将从B端平抛,求物块落地点距B端的水平距离; (2)若传送带始终以v=2m/s的速度顺时针匀速转动,将物块轻轻放上传送带,如果希望物块从B端平抛后的落地点距B端的水平距离为2m,那么物块放上传送带的位置到A端的距离应满足什么条件?
(16分)如图所示,一长为L=0.8m不可伸长的轻绳,一端拴着质量为m的小球A,另一端拴于天花板上的O点。现将轻绳水平拉直,并将小球A由静止释放,当小球A运动到最低点时,恰好与放在光滑水平地面上质量为2m的小球B正碰,已知碰撞过程中无机械能损失,碰后A球反弹。以地面为零势能面,重力加速度g="10" m/s2。求: (1)小球B碰后的速度大小v; (2)小球A在碰撞过程中损失的机械能与碰前机械能之比。
两平面荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴,交点O为原点,如图所示,在y>0,0<x<a的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,在y>0,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点有一处小孔,一束质量为m、带电量为q(q>0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮,入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中运动的时间与在x>a的区域中运动的时间之比为2:5,在磁场中运动的总时间为,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。
在平面上有一片稀疏的电子处在的范围内,从负半轴的远处以相同的速率沿着轴方向平行地向轴射来. 试设计一个磁场,使得所有电子均通过原点,然后扩展到在范围内继续沿着正方向飞行(如图,虚线内范围)