如图所示,在纸平面内建立的直角坐标系xoy,在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场.现有一质量为m, 电荷量为e的电子从第一象限的某点P(L,)以初速度v0沿x轴的负方向开始运动,经过x轴上的点Q(L/4,0)进入第四象限,先做匀速直线运动,然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域,磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合,电子偏转后恰好经过坐标原点O,并沿y轴的正方向运动,不计电子的重力.求:(1)电子经过Q点的速度v;(2)该匀强磁场的磁感应强度B(3)从P到O运动的总时间t.
如图所示,在直角坐标系的二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在一、四象限内以x=L的直线为理想边界的左右两侧存在垂直于纸面的匀强磁场B1和B2, y轴为磁场和电场的理想边界。在x轴上x=L的A点有一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以速度v沿与x轴负方向成45o的夹角垂直于磁场方向射出。粒子到达y轴时速度方向与y轴刚好垂直。若带点粒子经历在电场和磁场中的运动后刚好能够返回A点(不计粒子的重力)。 (1)判断磁场B1、B2的方向; (2)计算磁感应强度B1、B2的大小; (3)求粒子从A点出发到第一次返回A点所用的时间。
某校兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图所示,在A点用一弹射装置将小滑块以某一水平速度弹射出去,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=0.1m的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自B点向C点运动,C点右侧有一陷阱,C、D两点的竖直高度差h=0.2m,水平距离s=0.6m,水平轨道AB长为L1=0.5m,BC长为L2=1.5m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g=10m/s2。 (1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点弹射出的速度大小; (2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出。求小滑块在A点弹射出的速度大小范围。
(6分)如图所示,光滑水平面上滑块A、C质量均为m=1kg,B质量为M=3kg。开始时A、B静止,现将C以初速度v0=2m/s的速度滑向A,与A碰后C的速度变为零,而后A向右运动与B发生碰撞并粘在一起。求: ①A与B碰撞后的共同速度大小; ②A与B碰撞过程中,A与B增加的内能。
(6分)如图所示,为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,BC为半径R=12cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。一束红光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45o,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光的折射率为,求两个亮斑与A点间的距离分别为多少。
(6分)如图所示,一列简谐波沿x'轴传播,实线为t=0时的波形图,此时P质点向y轴负方向运动,虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图,则波沿x轴(填“正”或“负”)方向传播,波速为m/s。