如右图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4与A1A3的夹角为60°。一质量为m,带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小。(忽略粒子重力)。
如图所示,在平直的公路上有 A、B、C、D四地,已知|AB|=|CD|.甲、乙两质点同时从A地由静止出发做匀加速直线运动,加速度大小分别为 a1、a2,一段时间后,甲到达D地时乙刚好到达C地.现使甲、乙分别从A、B两地同时由静止出发,乙还是保持做加速度大小为a2的匀加速直线运动;甲先做加速度大小为a3的匀加速直线运动,速度增大到某一值时,就保持这一速度做匀速直线运动,一段时间后,甲、乙同时到达了D地,此时乙的速度刚好等于甲的速度.已知加速度a1、a2的大小分别为6m/s2和 4m/s2,求加速度 a3的大小.
近年来,国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展,它利用的核反应方程是H+H→He+n.若H和H迎面碰撞,初速度大小分别为v1、v2. H、H、He、n的质量分别为m1、m2、m3、m4,反应后He的速度大小为v3,方向与H的运动方向相同.求中子n的速度(选取H的运动方向为正方向,不计释放的光子动量,不考虑相对论效应).
如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,α为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;②在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹.在如图所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.05m处有一足够大的竖直屏.从S处不断有比荷=1×108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上.不计粒子重力.求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;(2)绕通过P点(P点为SQ与磁场边界圆的交点)垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢移动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围.
如图所示,一个水平放置的圆桶正以中心轴匀速运动,桶上有一小孔,桶壁很薄,当小孔运动到桶的上方时,在孔的正上方h处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径,为了让小球下落时不受任何阻碍,h与桶的半径R之间应满足什么关系(不考虑空气阻力)?