湖面上一点上下振动,振幅为,以点为圆心形成圆形水波,如图所示,、、三点在一条直线上,间距离为4.0 m,间距离为2.4 m。某时刻点处在波峰位置,观察发现2 s后此波峰传到点,此时点正通过平衡位置向下运动,间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。
(1)求此水波的传播速度、周期和波长。
(2)以点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据间距离与波长的关系,确定点在0时刻的振动情况,画出点的振动图像。你认为该同学的思路是否可行?若可行,画出点振动图像,若不可行,请给出正确思路并画出点的振动图象。
如图所示,坐标系xoy位于竖直平面内,所在空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,沿着直线MP做匀速运动,过P点后油滴进入x>0的区域,图中。要使油滴在x>0的区域内做匀速圆周运动,需在该区域内加一个匀强电场。若带电油滴做匀速圆周运动时沿
弧垂直于x轴通过了轴上的N点,求:
(1)油滴运动速率的大小;
(2)在x>0的区域内所加电场的场强大小和方向;
(3)油滴从x轴上的M点经P点运动到N点所用的时间。
如图所示匀强电场分布在宽度为L的区域内,一个正离子以初速度垂直于电场方向射入场强为E的匀强电场中,穿出电场区域时偏转角为
。在同样的宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向里的匀强磁场,使该离子穿过磁场区域时偏转角也为
,求:(离子重力忽略不计)
(1)正离子的电荷量q与其质量m的比值;
(2)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)离子穿过匀强电场与穿过匀强磁场所用时间之比。
如图所示,质量为3.0kg的小车以1.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动,车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是1/4光滑圆弧,整个轨道都是由绝缘材料制成的,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度E为40N/C,磁感应强度B为2.0T。现有一质量为1.0kg、带负电且电荷量为的滑块以8m/s的水平速度向右冲上小车,当它通过D点时速度为5.0m/s(滑块可视为质点,g取
),求:(计算结果保留两位有效数字)
(1)滑块从A到D的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;
(2)如果圆弧轨道半径为1.0m,求滑块刚过D点时对轨道的压力;
(3)若滑块通过D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,此圆弧的最小半径。
为了实验“神舟六号”飞船安全着陆,在飞船距离地面约1m时(即将着陆前的瞬间),安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作,使返回舱的速度由8m/s降至2m/s。设返回舱质量为,减速时间为0.2s。设上述减速过程为匀变速直线运动,试回答和计算下列问题:(g取
)
(1)在返回舱减速下降过程中,航天员处于超重还是失重状态?计算减速时间内,航天员承受的载荷值(即航天员所受的支持力与自身重力的比值);
(2)计算在减速过程中,返回舱受到四台发动机推力的大小。
在水平的冰面上放置两个相距为L的木箱A和B,木箱的质量均为m,用水平恒力F推动木箱A向B运动,经过一段时间后撤去F,木箱A继续向着木箱B运动,并与木箱B碰撞后结合在一起继续运动。已知两个木箱一起向前滑动的最大距离为s,两个木箱与冰面之间的动摩擦因数均为,重力加速度为g。求恒力F作用的时间。