如图所示,在图中第1象限范围内有垂直xy平面的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、电量为q的正离子从O点沿xy平面射入磁场中,速度为v0,方向与x轴夹角θ=60°,不计粒子重力。求: (1)该粒子在磁场中运动的时间是多少? (2)粒子离开磁场时速度方向偏离原方向的角度是多大? (3)粒子离开磁场时与原点O之间的距离多大?
如图所示,第二、三象限存在足够大的匀强电场,电场强度为E,方向平行于纸面向上,一个质量为m,电量为q的正粒子,在x轴上M点(-4r,0)处以某一水平速度释放,粒子经过y轴上N点(0,2r)进入第一象限,第一象限存在一个足够大的匀强磁场,其磁感应强度B=2,方向垂直于纸面向外,第四象限存在另一个足够大的匀强磁场,其磁感应强度B=2,方向垂直于纸面向里,不计粒子重力,r为坐标轴每个小格的标度,试求: (1)粒子初速度v0; (2)粒子第1次穿过x轴时的速度大小和方向; (3)画出粒子在磁场中运动轨迹并求出粒子第n次穿过x轴时的位置坐标。
如图所示,电阻不计、间距L=1m、足够长的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=37°角,导轨平面矩形区域efhg内分布着磁感应强度的大小B=1T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,边界ef、gh之间的距离D=1.4m。现将质量m=0.1kg、电阻的导体棒P、Q相隔Δt=0.2s先后从导轨顶端由静止自由释放,P、Q在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好,P进入磁场时恰好匀速运动,Q穿出磁场时速度为2.8m/s。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求 (1)导轨顶端与磁场上边界ef之间的距离S; (2)从导体棒P释放到Q穿出磁场的过程,回路中产生的焦耳热Q总。
如图所示,在光滑绝缘水平面上有两个带电小球A、B,质量分别为3m和m,小球A带正电q,小球带负电-2q,开始时两小球相距s 0,小球A有一个水平向右的初速度v 0,小球B的初速度为零,若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零。试证明:当两小球的速度相同时系统的电势能最大,并求出该最大值。
如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射,AC=a,棱镜的折射率为n=,求: ①此玻璃的临界角; ②光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角; 光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。
如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300K、大气压强时,活塞与气缸底部之间的距离 l0=30cm,不计活塞的质量和厚度.现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求: ①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1; ②封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2。