渔民为便于观察鱼塘水下的情景,设想一种方案,在水下某一深度处安装可以旋转的平面镜M,开始时平面镜是水平的,在平面镜中心O点正上方有一点光源S,发出一条光线,垂直地射到平面镜的O点上,如图所示,当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω顺时针方向匀速转动时,在液面上观察,发现液面上有一光斑掠过,且光斑到P点后立即消失,经测量得AP=L,设水的折射率n=2,求: ①反射光线的角速度ω′ ②平面镜置于液体中的深度。
如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B ,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=600,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点且OQ间距是OC间距的2倍,不计粒子的重力,求: (1)电场强度E的大小 (2)粒子从P运动到Q所用的时间 t (3)粒子到达Q点时的动能EKQ
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm,电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能达到A板?此时,电源的输出功率是多大?(g取10m/s2)
如图所示为一速度选择器,板间存在方向互相垂直的匀强电场和磁场。现有速率不同的电子从A点沿直线AB射入板间。平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T,问: (1)匀强磁场的方向指向纸面里还是向外? (2)能沿直线通过该速度选择器的电子的速率?
如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R="0.45" m 的1/4圆弧面,A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑块P1和P2的质量均为m,滑板的质量M=4m.P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点。P1以v0="4.0" m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1停在粗糙面B点上,当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续滑动,到达D点时速度为零,P1与P2可视为质点,取g="10" m/s2。问: (1)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大? (2)BC长度为多少?N、P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少?
如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。 求(1)此过程杆的速度最大值Vm; (2)此过程流过电阻R的电量。