如图所示,S为粒子源,该粒子源能在图示纸面内360°范围内向各个方向发射速率相等的质量为m、带负电荷量为e的粒子,MN是一块足够大的竖直挡板且与S的水平距离OS=L,挡板左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场。
(1)若粒子的发射速率为v0,要使粒子一定能经过点O,求磁场的磁感应强度B的条件;
(2)若磁场的磁感应强度为B0,要使S发射出的粒子能到达挡板,则粒子的发射速率为多大?
(3)若磁场的磁感应强度为B0,从S发射出的粒子的速率为,则挡板上出现粒子的范围为多大?
如图所示,虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动的方向与原入射方向成θ角.设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间的相互作用力及所受的重力.求:
(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R;(2)电子在磁场中运动的时间t;
(3)圆形磁场区域的半径r.
某同学自制的简易电动机示意图如图所示.矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将( )
A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
如图所示,在匀强磁场中水平放置两根平行的金属导轨,导轨间距L=1.0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=0.20 T。两根金属杆ab和cd与导轨的动摩擦因数μ=0.5。两金属杆的质量均为m=0.20 kg,电阻均为R=0.20 Ω。若用与导轨平行的恒力F作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨由静止开始向右运动,经过t=3 s,达到最大速度v,此时cd杆受静摩擦力恰好达到最大。整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)ab杆沿导轨运动的最大速度v;
(2)作用在金属杆ab上拉力的最大功率P;
(3)ab棒由静止到最大速度的过程中通过ab棒的电荷量q。
如图所示,质量均为M=2 kg的甲、乙两辆小车并排静止于光滑水平面上,甲车的左端紧靠光滑的圆弧AB,圆弧末端与两车等高,圆弧半径R=0.2 m,两车长度均为L=0.5 m。两车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.2。将质量为m=2 kg的滑块P(可视为质点)从A处由静止释放,滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,重力加速度取g=10 m/s2。求:
(1)滑块P刚滑上乙车时的速度大小;
(2)滑块P在乙车上滑行的距离。
彩虹的产生原因是光的色散,如图甲所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图,光通过一次折射进入水珠,在水珠内进行一次反射后,再通过一次折射射出水珠.现有一单色光束以入射角θ1=45°射入一圆柱形玻璃砖,在玻璃砖内通过一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃砖,如图乙所示,已知射出光线与射入光线的夹角φ=30°,光在真空中的速度为c,求:
①该单色光的折射率;
②该单色光在玻璃中传播速度的大小.