有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此中示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如左图所示:管内盛满液体,音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出,被接受器所接受。有图为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。若已知发射的脉冲信号频率为,发射器与接收器的距离为,求管内液体中的声速。(已知所测声速应在1300~1600之间,结果保留两位有效数字。
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在光滑水平面上放置一宽度为D,电阻不计的光滑固定金属导轨,在直导轨所在的有限区域内存在垂直导轨向下的匀强磁场。垂直导轨横放着质量分别为mA、mB电阻均为R的导体棒A、B,在B的右侧金属导轨中间放一内有炸药的物体C,当物体C内的炸药爆炸,使物体C分裂成两部分,质量为m1的部分沿桌面并垂直金属棒B向右飞出,另一块质量为m2的与B金属棒碰撞后粘合,使金属导体棒A经过t时间刚好达到最大速度并离开磁场,并沿接有小圆弧的与水平成θ的金属导轨上升,上升的最大高度为H(设没有能损失)。求
(1)炸药爆炸时释放的能量至少为多少?
(2)A金属导体棒在t时间内产生的热量为多少?
(3)作出A导体自开始运动至运动到最高点的过程的大致速度时间图象。
如图所示,空间存在着方向相同的匀强电场和匀强磁场,场强方向跟竖直方向
成角,
。一个质量为m=0.5kg的带电小球垂直于纸面向里运动时,它恰好沿直线运动,取g=10m/s2。
(1)试判断小球带何种电荷?。
(2)小球在电场中受到的电场力的大小和方向。
(3)若将小球用长为L=1.2m的绝缘轻细线悬吊在图中O点,如图所示,由静止释放小球后,小球摆动到悬线斜向下与水平方向成角的位置时,悬线对O点的拉力的大小是多少?
如图所示,图的右侧MN为一竖直放置的荧光屏,O为它的中点OO′与荧光屏垂直,且距离为L,在MN的左侧空间存在着方向水平向里的匀强电场,场强大小为E.乙图是从左边去看荧光屏得到的平面图,在荧光屏上以O为原点建立如图的直角坐标系.一束质量为m、电量为+q的带电粒子以相同的初速度v0从O′点沿O′O方向射入电场区域.粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计.
(1)若再在MN左侧空间加一个匀强磁场,使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O处,求这个磁场的磁感应强度B的大小和方向
(2)如果磁感应强度B的大小保持不变,方向变为与电场方向相同,则荧光屏上的亮点位于图中A点处,已知A点的纵坐标为y=,求A点横坐标的数值.
电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的。密立根油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连接,使上板带正电,下板带负电,油滴从喷雾器喷出后,经过上面金属板中间的小孔,落到两板之间的匀强电场中,在强光照射下,观察者通过显微镜观察油滴的运动。大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时因摩擦而带电,密立根通过实验测得数千个油滴所带电荷量,并分析得出这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量即电子所带的电荷量。
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从喷雾喷出的小油滴可以视为球形,小油滴在空气中下落时受到的空气阻力大小跟它下落的速度的大小成正比,即
,式中r为油滴的半径,
为粘度系数。
如图所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,由轻弹簧相连接,放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触,另有一个物体C水平向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度,一起向左运动。物块C的速度一时间图象如图所示。
(1)求物块的质量。
(2)弹簧压缩具有的最大弹性势能。
(3)在5s到10s的时间内墙壁对物体B的作用力的功。
(4)在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量。