如图所示,在真空中半径r=3.0×10-2m的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T、方向垂直向里的匀强磁场,带正电的粒子以初速度υo=1.0×106m/s从磁场边界上的a端沿各个方向射入磁场,速度方向都垂直于磁场方向,已知ab为直径,粒子的比荷詈=1.0×108C/kg,不计粒子重力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:粒子做圆周运动的半径。粒子在磁场中运动的最长时间。若射人磁场的速度改为υo=3.0×105m/s,其他条件不变,求磁场边界上有粒子击中的圆弧的长度。
一个质量为M的长木板静止在光滑的水平桌面上,一块质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动,刚好滑到长木板另一端而未掉下来。若把此木板固定在水平桌面上,其他条件相同,求滑块离开木板时的速度v 。
由折射率的透明物质做成的三棱柱,其横截面如图中,△ABC所示,一光束SO以45°的入射角从AB边射入,在AC边上正好发生全反射,最后垂直BC边射出,求: (1)光束经AB面折射后,折射角的大小。 (2)△ABC中∠A和∠B的大小。
内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105Pa、体积为2.0×10-3m3的理想气体.现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127 ℃. ①求汽缸内气体的最终体积. ②在右面的p V图像上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化.(大气压强为1.0×105Pa)
核聚变反应需几百万度高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内,通常采用磁约束的方法(托卡马克装置)。如图是磁约束装置的截面示意图,环状匀强磁场围成一个中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边界。设环状磁场的内半径R1=0.6m、外半径R2="1.2m" ,磁场的磁感应强度B=0.4T,磁场方向如图。 已知被约束的氦核的荷质比q/m=4.8×107C/kg ,中空区域内的氦核具有各个方向的速度。不计带电粒子的重力。试计算 (1)氦核沿环形截面的半径方向从A点射入磁场,而不能穿出外边界,氦核的最大速度是多少? (2)所有氦核都不能穿出磁场外边界,氦核的最大速度是多少?
如图所示,质量为m的铅球以速度v竖直向下抛出,抛出点距离沙土地的高度为H,落地后铅球陷入沙土中的深度为h, 求:(1)小球落地时的速率, (2)小球落地时重力的功率, (3)沙土对铅球的平均阻力。