如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0再从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形区域是该匀强电场的边界,已知正方形的边长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。(1)求加速电压U0;(2)若离子恰从c点飞离电场,求ac两点间的电势差Uac;(3)若离子从边界上某点飞出时的动能为mv02,试判断离子从哪条边界飞出,并求此时匀强电场的场强大小E。
如图13-1-13所示,一透明半圆柱体折射率为n=2,半径为R,长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出.求该部分柱面的面积S.
折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中,若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射,最后从B端射出,如图13-1-12所示,求:(1)光在A面上入射角的最大值.(2)若光在纤维中恰能发生全反射,由A端射入到从B端射出经历的时间是多少?
如图13-1-11所示,置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将 线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底端.再将线光源沿同一方向移动8.0 cm,刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n.
如图12-2-12甲所示,在某介质中波源A、B相距d=20 m,t=0时两者开始上下振动,A只振动了半个周期,B连续振动,所形成的波的传播速度都为v=1.0 m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示. (1)定性画出t=14.3 s时A波所达位置一定区域内的实际波形; (2)求时间t=16 s内从A发出的半波前进过程中所遇到的波峰个数.
如图12-2-11所示,实线是某时刻的波形图,虚线是0.2 s后的波形图. (1)若波沿x轴负方向传播,求它传播的可能距离. (2)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期. (3)若波速是35 m/s,求波的传播方向.