如右图,在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内.已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场.求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
河宽d=100m,河水速度v1=4m/s,小船在静水中的速度v2=5m/s,求:(1)小船过河的最短时间为多少?(2)若要小船以最短距离过河,开船方向怎样(求出船头与河水速度夹角θ即可)?
宇航员站在一星球表面上某高处,沿水平方向以v0抛出一个小球.测得抛出点与落地点之间的水平距离与竖直距离分别为x、y.该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量M.
汽车以10m/s的速度通过一座拱桥的最高点,拱桥半径20m,求此车里的一名质量为20kg的小孩对座椅的压力。(g=10m/s2)
如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和Ⅱ,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场I和Ⅱ之间的距离h和R2上的电功率P2。(3)若将磁场Ⅱ的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场Ⅱ时速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
半圆柱形玻璃砖截面如图所示,O为圆心,已知光线从a处进入玻璃砖后,在O点恰好发生全反射。(1)试计算这块玻璃砖的折射率;(2)如果另一条从b处射入的光线和a处光线平行,讨论这条光线能否穿过玻璃砖从MN射出。请画出光路图。