如右图所示,有界匀强磁场边界线SP//MN,速率不同的同种带电粒子(重力不计)从S 点沿SP方向同时射入磁场。其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直,穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角,设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2。(1)在图上画出两粒子的运动轨迹;(2)求v1:v2;(3)求t1:t2。
(18分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距,导轨上端连接着电阻,质量为、电阻为的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计.整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中.ab杆由静止释放,若下落h=O.8m后开始做匀速运动,g取10m/s2,求: (1)杆匀速运动的速度大小; (2)匀速运动过程中杆ab两端的电压哪端高,高多少; (3)该过程整个装置产生的热量.
(9 分)如图所示,光滑水平地面上静止一质量为 2m 的物体A,在A的右侧一定距离处,质量为 3m 的弹性小球B物体悬挂在长为L的轻绳下,恰好与水平面接触,一颗质量为m的子弹以某一速度射入A,并留在A中,与B发生碰撞后轻绳最大摆角为 60° ,求子弹的速度 v0.
(9 分)如图所示,某复合光经过半圆形玻璃砖后分成 a、b两束光,其中光束 a与法线的夹角为 60°,光束b与法线的夹角为 45°,已知光在真空中的速度c=3.0×108m/s.则: ①a光在玻璃中的传播速度是多少? ②入射光绕O点逆时针至少再旋转多大角度就无折射光?
(9 分)如图所示,将一个绝热的汽缸竖直放在水平桌面上,在汽缸内用一个活塞封闭一定质量的气体.在活塞上面放置一个物体,活塞和物体的总质量为m,活塞的横截面积为S.已知外界的大气压为P0,不计活塞和汽缸之间摩擦.在汽缸内部有一阻值为R的电阻丝,电源的电压为U,在接通电源t时间后,发现活塞缓慢上升h高度.已知重力加速度为g,求 ①外界对气体做多少功;②在这一过程中气体的内能改变了多少?
(12 分)如图所示,在平面直角坐标系xOy 内,第Ⅰ象限的等腰直角三角形 MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一质量为 m、电荷量为q的带正电粒子从电场中Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O处射入第Ⅰ象限,最后以垂直于PN的方向射出磁场. 已知MN平行于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求: (1)电场强度E的大小; (2)带电粒子从O点射出电场时与水平方向夹角α的正切值tan α; (3)磁感应强度B的大小.