如图甲所示,在y=0和y=2 m之间有沿着x轴方向的匀强电场,MN为电场区域的上边界,在x轴方向范围足够大.电场强度随时间的变化如图乙所示,取x轴正方向为电场正方向.现有一个带负电的粒子,粒子的比荷为=1.0×10-2 C/kg,在t=0时刻以速度v0=5×102 m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域,不计粒子重力.求:(1)粒子通过电场区域的时间;(2)粒子离开电场时的位置坐标;(3)粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小.
如图所示,质量为 M 的导体棒 ab ,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为 θ ,并处于磁感应强度大小为 B 、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板 R 和 R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。 (1)调节 R x =R ,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流 I 及棒的速率 v 。 (2)改变 R x ,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为 m 、带电量为 +q 的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的 R x 。
(1)氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为: H 1 2 + H 1 3 → H 2 4 e+x ,式中 x 是某种粒子。已知: H 1 2 、 H 1 3 、 H 2 4 e 和粒子 x 的质量分别为 2.0141u 、 3.0161u 、 4.0026u 和 1.0087u u; 1u=931.5MeV/c2 , c 是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知,粒子 x 是,该反应释放出的能量为 MeV (结果保留3位有效数字) (2)如图,小球 a 、 b 用等长细线悬挂于同一固定点 O 。让球 a 静止下垂,将球 b 向右拉起,使细线水平。从静止释放球 b ,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 60° 。忽略空气阻力,求
(i)两球 a 、 b 的质量之比; (ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球 b 在碰前的最大动能之比。
(1)一简谐横波沿 x 轴正向传播, t=0 时刻的波形如图(a)所示, x=0.30m 处的质点的振动图线如图(b)所示,该质点在 t=0 时刻的运动方向沿 y 轴(填"正向"或"负向")。已知该波的波长大于 0.30m ,则该波的波长为 m 。
(2)一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为 2 ,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
(1)关于热力学定律,下列说法正确的是()
为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量
对某物体做功,必定会使该物体的内能增加
可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
不可能使热量从低温物体传向高温物体
功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
(2)如图,由U形管和细管连接的玻璃泡 A 、 B 和 C 浸泡在温度均为0° C 的水槽中, B 的容积是 A 的3倍。阀门 S 将 A 和 B 两部分隔开。 A 内为真空, B 和 C 内都充有气体。 U 形管内左边水银柱比右边的低60 mm 。打开阀门 S ,整个系统稳定后, U 形管内左右水银柱高度相等。假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。 (i)求玻璃泡 C 中气体的压强(以 mmHg 为单位) (ii)将右侧水槽的水从0° C 加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60 mm ,求加热后右侧水槽的水温。
如图,一半径为 R 的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为 m 、电荷量为 q 的粒子沿图中直线在圆上的 a 点射入柱形区域,在圆上的 b 点离开该区域,离开时速度方向与直线垂直。圆心 O 到直线的距离为 3 5 R 。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直线在 a 点射入柱形区域,也在 b 点离开该区域。若磁感应强度大小为 B ,不计重力,求电场强度的大小。