(10分)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B。一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为θ。(粒子所受重力不计)求:(1)该粒子射出磁场的位置;(2)该粒子在磁场中运动的时间。
如图所示竖直平面内,存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场中,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场强度大小为E,电场方向竖直向下,另有一个质量为m带电量为q(q>0)的小球,设B、E、q、m、θ和g(考虑重力)为已知量。(1)若小球射入此复合场恰做匀速直线运动,求速度v1大小和方向。(2)若直角坐标系第一象限固定放置一个光滑的绝缘斜面,其倾角为θ,设斜面足够长,从斜面的最高点A由静止释放小球,求小球滑离斜面时的速度v大小以及在斜面上运动的时间(3)在(2)基础上,重新调整小球释放位置,使小球到达斜面底端O恰好对斜面的压力为零,小球离开斜面后的运动是比较复杂的摆线运动,可以看作一个匀速直线运动和一个匀速圆周运动的叠加,求小球离开斜面后运动过程中速度的最大值及所在位置的坐标。
如图所示,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存的弹性势能Ep=2J。现打开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心O,C点的切线水平,并与水平地面上长为L=2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。试求:(1)小物块运动到B的瞬时速度vB大小及与水平方向夹角(2)小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力Nc大小(3)若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半,且只会发生一次碰撞,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.
有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如图所示。该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R。循环绝缘橡胶带上镀有n根间距为d的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,金属条电阻为r。若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U,设人与跑步机间无相对滑动,求: (1)橡胶带匀速运动的速率; (2)橡胶带克服安培力做功的功率; (3)若人经过较长时间跑步距离为s(s » nd),则流过每根金属条的电量q为多少 ;
室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到,嗅不到,但它进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的重大因素。静止的氡核放出一个粒子x后变成钋核,钋核的动能为0.33MeV,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。则:①写出上述衰变的核反应方程;②求粒子x的动能。(保留两位有效数字)
某次光电效应实验中,测得某金属的入射光的频率(和反向遏制电压Uc的值如下表所示。(已知电子的电量为e =1.6×10-19C)
根据表格中的数据,作出了Uc-(图像,如图所示,则根据图像求出:①这种金属的截止频率为Hz;(保留三位有效数字)②普朗克常量Js。(保留两位有效数字)