如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cm,CD为电场中的两点,CD=8cm,CD连线和电场方向成60°角,C点到A板的距离为2cm。已知质子从C点移到D点,电场力作功为3.2×10-17J。(质子带电量为1.6×10-19C)求: (1)匀强电场的电场强度;(2)AB两板之间的电势差; (3)若将A板接地,则C、D两点的电势各为多大?
如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为 v 0 。小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为 μ ,乙的宽度足够大,重力加速度为 g 。 (1)若乙的速度为 v 0 ,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离 s ; (2)若乙的速度为 2 v 0 ,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小 v ; (3)保持乙的速度 2 v 0 不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。若每个工件的质量均为 m ,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率 P 。
某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示。装置的长为 L ,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为 B 、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为 d 。装置右端有一收集板, M,N,P 为板上的三点, M 位于轴线 OO` 上, N,P 分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内,质量为 m 、电荷量为 -q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成30°角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达 P 点。改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。 (1)求磁场区域的宽度 h ; (2)欲使粒子到达收集板的位置从 P 点移到 N 点,求粒子入射速度的最小变化量 △v ; (3)欲使粒子到达 M 点,求粒子入射速度大小的可能值。
如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 L ,长为 3d ,导轨平面与水平面的夹角为 θ ,在导轨的中部刷有一段长为 d 的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为 B ,方向与导轨平面垂直。质量为 m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为 R ,其他部分的电阻均不计,重力加速度为 g 。求:
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数 μ ;
(2)导体棒匀速运动的速度大小 v ;
(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热 Q 。
牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载, A 、 B 两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为 15∶16 。分离速度是指碰撞后 B 对 A 的速度,接近速度是指碰撞前 A 对 B 的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球 A 以速度 v 0 碰撞质量为 m 的静止玻璃球 B ,且为对心碰撞,求碰撞后 A 、 B 的速度大小。
Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图。一束光以入射角 i 从 a 点入射,经过折射和反射后从 b 点出射。设鳞片的折射率为 n ,厚度为 d ,两片之间空气层厚度为 h 。取光在空气中的速度为 c ,求光从 a 到 b 所需的时间 t 。