如图所示,在xOy平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、沿y轴正方向电场强度为正)。在t=0时刻由原点O发射初速度大小为vo,方向沿y轴正方向的带负电粒子。已知v0、t0、B0,粒子的比荷为,不计粒子的重力。求:(1) t= t0时,求粒子的位置坐标;(2)若t=5t0时粒子回到原点,求0~5to时间内粒子距x轴的最大距离;(3)若粒子能够回到原点,求满足条件的所有E0值。
如图所示,圆心为原点、半径为的圆将平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。区域Ⅰ内有方向垂直于平面的匀强磁场。平行于x轴的荧光屏垂直于平面,放置在直线的位置。一束质量为、电荷量为q、速度为的带正电粒子从坐标为(,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为(0,-2R)的点。若区域Ⅱ中加上平行于x轴的匀强电场,从A点沿x轴正方向以速度2射入区域Ⅰ的粒子垂直打在荧光屏上的N点。不考虑重力作用,求: (1)在区域Ⅰ中磁感应强度B的大小和方向。 (2)在区域Ⅱ中电场的场强为多大?MN两点间距离是多少?
如图所示,倾角=37°的斜面固定在水平面上。质量=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动。小物块与斜面间的动摩擦因数,在小物块沿斜面向上运动2 m时,将拉力F撤去,(斜面足够长,取g=l0m/s2。sin37°=0.60,cos37°=0.80) (1)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小; (2)撤销拉力F后小物块沿斜面向上运动的距离; (3)小物块沿斜面向上运动过程中摩擦力的冲量。
(10分)如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度变为,试求: ①子弹穿出木块后,木块的速度大小; ②子弹穿透木块的过程中产生的热量。
(10分)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=2a,棱镜的折射率为n=,求: ①光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角; ②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)。
(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求: ⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r; ⑵离子从D处运动到G处所需时间; ⑶离子到达G处时的动能。