如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:
(1)板间电场强度E;
(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。
在折射率为n,厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以入射角θ入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出,如图所示。若沿此光线传播的光从光源 S 到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中传播时间相等,点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l应是多少?
如图所示,内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度 T1=300K、大气压强 P0=1.0×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm,已知活塞面积为50cm2,不计活塞的质量和厚度。现对缸内气体加热,使活塞缓慢上升,当温度上升至T2=540K时,求:
①封闭气体此时的压强;②该过程中气体对外做的功。
如图所示,半径R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,过最低点的半径OC处于竖直位置,在其右方有一可绕竖直轴MN(与圆弧轨道共面)转动的,内部空心的圆筒,圆筒半径
,筒的顶端与圆弧轨道最低点C点等高,在筒的下部有一小孔,距筒顶h=0.8m,开始时小孔在图示位置(与圆弧轨道共面)。现让一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落,打在圆弧轨道上的B点,但未反弹,在瞬间的碰撞过程中小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿圆弧切线方向的分速度不变。此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使圆筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔。已知A点、B点到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角θ均为30°,不计空气阻力,g取10m/s2。试问:
(1)小物块到达C点时的对轨道的压力大小是多少?
(2)圆筒匀速转动时的角速度是多少?
(3)假使小物块进入小孔后,圆筒立即停止转动且恰好沿切线方向进入圆筒内部的光滑半圆轨道,且半圆轨道与圆筒在D点相切。求:圆轨道的半径,并判断小物块能否到达半圆轨道的最高点E点,请说明理由。
“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星.设卫星距月球表面的高度为h,做匀速圆周运动的周期为T .已知月球半径为R,引力常量为G,其中R为球的半径。求:
(1)月球的质量M及月球表面的重力加速度g;
(2)在距月球表面高度为h的地方(
),将一质量为m的小球以v0的初速度水平抛出,求落地瞬间月球引力对小球做功的瞬时功率P.
如图所示,光滑水平面上固定一辆质量M=5kg的小车,顶端用一根长L=0.45m的不可伸长细绳拴住一小球,小球的质量m=0.2kg,小球被拉到水平位置无初速度自由释放,当小球和车接触的瞬间,突然解除小车的固定并给小车一向右的速度v0=0.64m/s,小球和车碰撞过程有机械能损失,g取10m/s2,求:
i.小车最终的速度:
ii.全过程中小球损失的机械能。