如图所示,在真空中,半径为R的虚线所围的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场。有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,以速率V0从圆周上的P点沿垂直于半径OOl并指向圆心O的方向进入磁场,从圆周上的O1点飞出磁场后沿两板的中心线O1O2射入平行金属板M和N, O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上。板间存在匀强电场,两板间的电压为U,两板间距为d。不计粒子所受重力。求:(1)磁场的磁感应强度B的大小;(2)粒子在磁场中运动的时间;(3)粒子在两平行板间运动过程中的最大速度与板长L的关系。
(本题供教学进度未超前的考生做) 如图所示为交流发电机示意图。匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为10cm和20cm,内阻为,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度为速转动,线圈与外部一阻R=20Ω的电阻相接。从图示位置开始计时,求: (1)S断开时,电压表示数; (2)电键S合上时,电压表和电流表示数; (3)电阻R上所消耗的电功率; (4)通过电阻R的瞬时电流的表达式。
将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光精半球形容器内壁在竖直平面内A、A′点之间来回滑动。A、A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,均小于10°,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻,g=10m/s2。试根据力学规律和题图中所给的信息,求: (1)容器的半径; (2)小滑块的质量及滑块运动过程中的最大动能。
如图甲所示为一列简谐横波某一时刻的波形图,已知该波沿+x方向连续传播,传播速度为2m/s。求 (1)波形图上x=2m处的质点P的振动周期,并在图乙给出的坐标轴上画出从该时刻计时的振动图象(画出一个周期的图象,在坐标轴上须标明标度) (2)如图丙所示的装置中,在探究共振现象的实验中发现;当作用在装置上MN间驱动力的频率与上述横波的频率相同时,MN间五个单摆中的D摆恰好发生共振。现测得D摆摆线长L0=99.6cm。摆球的直径d=0.8cm,则当地重力加速度g为多少大?(结果取3位有效数字)
如图所示,相距为d的A、B两平行金属板足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应,已知普朗克恒量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量为e,问: (1)从B板产生的光电子中,最大的动能是多少? (2)到达A板的光电子,其最大的动能又是多少? (3)光电子从B板运动到A板所需的最长时间是多少?
核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u = 1.66×10-27kg。 (1)写出氘和氚聚合的反应方程; (2)试计算这个核反应释放出来的能量。(光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)