在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m.电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:(1)粒子过N点时速度;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
如图所示是研究光电效应现象的实验电路,、为两正对的圆形金属板,两板间距为,板的半径为,且。当板正中受一频率为的细束紫外线照射时,照射部位发射沿不同方向运动的光电子,形成光电流,从而引起电流表的指针偏转。已知普朗克常量h、电子电荷量e、电子质量m。(1)若闭合开关S,调节滑片P逐渐增大极板间电压,可以发现电流逐渐减小。当电压表示数为时,电流恰好为零。求:①金属板N的极限频率;②将图示电源的正负极互换,同时逐渐增大极板间电压,发现光电流逐渐增大,当电压达到之后,电流便趋于饱和。求此电压。(2)开关S断开,在MN间加垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流为零,求磁感应强度B至少为多大时,电流为零。
如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置,两导轨间距离L="l.0" m,导轨平面与水平面间的夹角,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的M、P两端连接阻值R=1.5Ω的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连,金属棒ab的质量m=0.4kg,电阻r=0.5Ω,重物的质量M=0.6kg。现将金属棒由静止释放,金属棒沿导轨上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示。不计导轨电阻,g取10m/s2。求: (1)磁感应强度B的大小;(2)1.5 s时间内通过电阻R的电荷量;(3)1.5 s时间内电阻R产生的热量。
如图所示,质量M=0.8kg、长L=0.9m、高h=0.45m的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数;滑块上表面光滑,其右端放置一质量m=0.2kg的小球。现给滑块一水平向右的瞬时冲量,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。
如图所示,光滑水平面上有,的两个物体,其中左侧固定一轻质弹簧, 以的速度向右运动,通过压缩弹簧与原来静止的发生相互作用,则弹簧被压缩最短时的速度= m/s,此时弹簧存储的弹性势能为__________J。
如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上、下两极板间电势差为U,间距为L;右侧为“台形”匀强磁场区域ACDH,其中,AH//CD,AH=4L。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子 (不计重力、可视为质点),从狭缝S1射人左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S2射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射人“台形”区域,最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B,“台形”宽度MN=L,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。(1)判定这束粒子所带电荷的种类,并求出粒子速度的大小;(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值;(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“台形”区域中运动的时间。