如图所示,在半径为R=的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率v0的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电量为q,粒子重力不计.(1)若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间;(2)若粒子对准圆心射入,且速率为v0,求它打到感光板上时速度的垂直分量;(3)若粒子以速度v0从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上.
一束平行光照射到半球形玻璃砖上,该束光线的边界分别为和。已知玻璃砖半径为,折射率为,如下图所示,下边界处光线恰好沿半径方向,在O点恰好产生全反射。求: (i)玻璃砖发生全反射的临界角; (ii)光束ab在玻璃砖底产生的两个光斑的距离OB。
如图所示,A、B气缸的长度均为60 cm,截面积均为40 cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.原来阀门关闭,A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气.B内有压强pB = 1.2×105 Pa的氢气。阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.(假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略,环境温度不变)求: (i)活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强; (ii)活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).
如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为d,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔s1处飘入电容器,穿过小孔s2后从距三角形A点a的P处垂直AB方向进入磁场,试求: (1)粒子到达小孔s2时的速度和从小孔s1运动到s2所用的时间; (2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小; (3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件,此时所用最短时间为多少?
如图所示,在冰面上将质量m=1kg的滑块从A点以初速度v0推出,滑块与冰面的动摩擦因数为,滑块滑行L=18m后到达B点时速度为v1=8m/s。现将其间的一段CD用铁刷划擦,使该段的动摩擦因数变为,再使滑块从A以v0初速度推出后,到达B点的速度为v2=6m/s。g取10m/s2,求: (1)初速度v0的大小; (2)CD段的长度l; (3)若AB间用铁刷划擦的CD段的长度不变,要使滑块从A到B的运动时间最长,问铁刷划擦的CD段位于何位置?并求滑块滑行的最长时间。(结果保留三位有效数字)
光滑水平面上,质量的滑块A以向右撞上静止的质量滑块B,碰撞后二者都向右运动,B与右端挡板碰撞后无能量损失立即反弹,并与A再次发生碰撞,碰撞B.A速度分别为和且运动方向相同 (1)第一次木块A.B碰撞过程中A对B的冲量大小和方向; (2)木块A.B第一次碰撞过程中系统损失的机械能是多少?