在光滑水平面上有三个小滑块,A、B用细线相连,中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不拴接),在滑块B上的中间部位放有一个可视为质点的小滑块C。已知弹簧最初的弹性势能Ep=1.35J,A、B、C三个滑块的质量分别为mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,B与C间的动摩擦因数为μ=0.2,B的右端距固定在地面上的竖直弹性挡板P的距离为L=0.5m。现剪断AB间的细绳,A、B弹开(A、B从弹开到与弹簧分离的时间极短,忽略不计),一段时间后B与P发生弹性正碰,整个运动过程中C一直没有滑离B的表面。(g取10m/s2)
(1)A、B弹开后,通过相应计算判断B碰到挡板P前是否与C达到共同速度。
(2)求出A、B、C三个物体的最终速度大小。
(3)B滑块长度的最小值。
如图所示,容积为100cm3的球形容器,装有一根均匀刻有从0到100刻度的粗细均匀的长直管子,两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.2cm3,球内盛有一定质量的理想气体,有一滴水银恰好将球内气体同外面的大气隔开,在温度为5℃时,那滴水银在刻度20处,如果用这种装置作温度计用,
①试求此温度计可以测量的温度范围(不计容器及管子的热膨胀,假设在标准大气压下测量)
②若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度,则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等?为什么?
电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场,使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置。在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy,如图甲所示。方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示,每个磁场区域的宽度均为L= 0.30m,磁场的磁感应强度大小B 0 = 3.75×10-4 T,规定磁场方向垂直纸面向里为正方向。现将初速度为零的电子经电压U = 4.5×103 V的电场加速后,从坐标原点沿y轴正方向射入磁场。电子电荷量e为1.6×10-19C,电子质量m取9.0×10-31Kg,不计电子的重力,不考虑电子因高速运动而产生的影响。求:
(l)电子从坐标原点进入磁场时速度的大小v
(2)请在答题卡中图甲的位置画出x=0至x=4L区域内电子在磁场中运动的轨迹,并计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标,请在图中标出来
(3)从x=0至x=NL(N为整数)区域内电子运动的平均速度的大小
滑板运动已成为青少年所喜爱的一种体育运动,如图所示上小明同学正在进行滑板运动。图中AB段路面是水平的,BCD是一段R =20m的拱起的圆弧路面,圆弧的最高点C比AB的高出h =1.25m。已知人与滑板的总质量为M=60kg。小明自A点由静止开始运动,在AB路段他单腿用力蹬地,到达B点前停止蹬地,然后冲上圆弧路段,结果到达C点时恰好对地面压力为零,不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失(g取10m/s2)。
求(1)小明到达C点的速度
(2)小明在AB段所做的功
如图所示,两根不计电阻的金属导线MN与PQ放在水平面内,MN是直导线,PQ的PQ1段是直导线,Q1Q2段是弧形导线,Q2Q3段是直导线,MN、PQ1、Q2Q3相互平行,M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻。一根质量为1.0 kg不计电阻的金属棒AB能在MN、PQ上无摩擦地滑动,金属棒始终垂直于MN,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。金属棒处于位置(I)时,给金属棒一个向右的速度v1=4m/s,同时方向水平向右的外力F1 ="3" N作用在金属棒上使金属棒向右做匀减速直线运动;当金属棒运动到位置(Ⅱ)时,外力方向不变,大小变为F2,金属棒向右做匀速直线运动,经过时间t ="2" s到达位置(Ⅲ)。金属棒在位置(I)时,与MN、Q1Q2相接触于a、b两点,a、b的间距L1=1m,金属棒在位置(Ⅱ)时,棒与MN、Q1Q2相接触于c、d两点。已知s1="7.5" m。求:(1)金属棒向右匀减速运动时的加速度大小?
(2)c、d两点间的距离L2=?
(3)外力F2的大小?
(4)金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中,电阻R上放出的热量Q=?
如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平且垂直纸面向里,有两个带电小球a和b,a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8m的匀速圆周运动,b恰能以v=2m/s的水平速度在垂直于磁场方向的竖直平面内向右做匀速直线运动.小球a、b质量ma=10g,mb=40g,电荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:
(1)小球a和b分别带什么电?电场强度E与磁感应强度B的大小?
(2)小球a做匀速周周运动绕行方向是顺时针还是逆时针?速度大小va是多大?
(3)设小球b的运动轨迹与小球a的运动轨迹的最低点相切,当小球a运动到最低点即切点时小球b也同时运动到切点,a、b相碰后合为一体,设为c,在相碰结束的瞬间,c的加速度ac=?