如图所示,两根平行金属导轨相距L,上端接有直流电源,电源电动势为E,内阻为r,导轨的倾斜部分与水平面成θ角,水平部分右端与阻值为R的电阻相连。倾斜部分存在垂直斜面向上的匀强磁场,水平部分存在垂直水平面向下的匀强磁场,两部分磁场的磁感应强度大小相等。倾斜导轨与水平导轨光滑连接,金属棒a与导轨接触良好,质量为m,电阻也为R。金属导轨固定不动且电阻不计。不计一切摩擦。导轨的倾斜部分和水平部分都足够长。求:
(1)开关闭合时,金属棒a恰能处于静止状态,求匀强磁场磁感应强度的大小?
(2)断开开关,从静止释放金属棒a,在金属棒a进入水平轨道后,电路中产生的最大焦耳热为多少?
用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图所示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T。现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106 m / s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q=1.6×10-19C,质量m=3.2×10-27kg。求:
(1) 粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大?
(2) 粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖折射率,O为半圆柱玻璃砖截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖截面平行,甲、乙、丙三个图是三个学生分别得到的结果,图中P1、P2、P3和P4是四枚大头针。
(1)在这三个图中肯定把针插错了的是 ,可以比较准确地测出折射率的是 。
(2)假设选择了正确的图形,并已测得光线在玻璃砖内的入射角为θ1,在空气中的出射角为θ2,则计算玻璃砖折射率的公式是n= 。请你在正确的图形上画出光路图,标注出θ1和θ2。
如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源 ②透红光的滤光片 ③单缝 ④双缝 ⑤遮光筒 ⑥光屏。
(1)实验中,为了增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取增大______________或减小_______的方法。
(2)若去掉②透红光的滤光片,而是在双缝前把一条缝用红色滤光片挡住,而另一条缝用蓝色滤光片挡住,则能否在屏上观察到干涉条纹 (填“能”或“不能”),其理由是 (限制在20字内作答)。
如图,匀强磁场垂直纸面向里,有一足够长的等腰三角形绝缘滑槽,斜槽两侧与水平面夹角为α,在斜槽顶点两侧各放一个质量相等、带等量负电荷的滑块A和B,两滑块与斜槽间的动摩擦因数相等,且μ<tanα,将两滑块同时由静止释放,则
A.洛伦兹力对A、B两滑块都不做功
B.两滑块沿斜槽都做匀加速运动,且aA>aB
C.两滑块沿斜槽都做变加速运动,且aA>aB
D.两滑块沿斜槽的最大位移的大小关系为sA>sB
环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高真空的圆环状空腔。若带电粒子初速度为零,经电压为U的电场加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内,腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。带电粒子将被局限在圆环状腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动,下列说法正确的是
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变
D.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小