图4是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变为正一价的分子离子.分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ.最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S3的细线.若测得细线到狭缝S3的距离为d,试导出分子离子的质量m的表达式.图4
一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为。求出射角。
如图,一透明半圆柱体折射率为,半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。
如图所示,巡查员站立于一空的贮液池边,检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为L,照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变,向贮液池中注入某种液体,当液面高为时,池底的光斑距离出液口。试求当液面高为时,池底的光斑到出液口的距离x。
一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏,如图所示。在一个边长为a的大立方体木箱的一个顶角G上,老鼠从猫的爪间逃出,选择了一条最短的路线沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口处在方木箱的另一顶角A处.若老鼠在奔跑中保持速度大小v不变,并不重复跑过任一条棱边及不再回到G点.聪明的猫也选择了一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发),则猫奔跑的速度为多大时,恰好在洞口再次捉住老鼠?
一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光,出发地与目的地之间是一条近似于直线的公路,他原计划全程平均速度要达到40 km/h,可是开出一半路程之后发现前半段路程他的平均速度仅有20 km/h,如果他仍然打算将全程的平均速度提高到原计划水平,那么在后半段路程里他开车的平均速度应达到多少?