高二选择性必修三物理课本包括:《电磁感应》》、《光学》》、《相对论力学基础》等。
问题:一个边长为a的正方形过滤器,其四边都被宽度为b的透明材料覆盖,其中b小于a。现在有一个粒子以速度v沿对角线从上方进入过滤器。
要求:解释并解答这个过滤问题。
答案:
1. 粒子在进入过滤器时,会首先经过一个长度为(a-b)的区域,这个区域的空气被完全过滤掉。
2. 接着,粒子会进入一个长度为a的区域,这个区域中只有过滤器底部的边界没有被覆盖,因此粒子的速度会减小到v-vb。其中vb是粒子与底部边界碰撞后的反弹速度。
3. 最后,粒子再次经过长度为(a-b)的区域,这次粒子的速度已经被完全过滤掉。
结论:如果v足够大,那么粒子最终将以vb的速度从下方离开过滤器。
以上是一个选择性必修三物理课本中的例题,涉及到粒子的碰撞和过滤问题。