如图,ABCD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是倾斜的,倾角为370,BC段是水平的,CD段为半径R=0.15 m的半圆,三段轨道均光滑连接,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m。一带正电的导体小球甲,在A点从静止开始沿轨道运动,与静止在C点不带电的相同小球乙发生弹性碰撞,碰撞后速度交换。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,小球甲所带电荷量为q甲=2.0×10-5C,g取10 m/s2,假设甲、乙两球可视为质点,并不考虑它们之间的静电力,且整个运动过程与轨道间无电荷转移。
(1)若甲、乙两球碰撞后,小球乙恰能通过轨道的最高点D,试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力;
(2)若水平轨道足够长,在甲、乙两球碰撞后,小球乙能通过轨道的最高点D,则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下?
(3)若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动,在满足(1)问和能垂直打在倾斜轨道的条件下,试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上?
如图所示,坡道顶端距水平面高度为,质量
的小物块A从坡道顶端处静止下滑,进入水平面OM时无机械能损失,水平面OM长为
,其正中间有质量分别为
、
的两物块B.C(中间粘有炸药),现点燃炸药,B.C被水平弹开,物块C运动到O点时与刚进入水平面的小物块A发生正碰,碰后两者结合为一体向左滑动并刚好在M点与B相碰,不计一切摩擦,三物块均可视为质点,重力加速度为
,求炸药点燃后释放的能量E。
如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线,在真空中波长为的单色光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的
倍,且与MN所成的夹角
,求:
①透明球体的折射率;
②此单色光在透明球体中的波长。
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于平面向里,一带正电的粒子(不计重力)从O点沿
轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经
时间从P点射出。
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子运动加速度的大小;
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,改变粒子进入磁场的速度,使得带电粒子在磁场的圆周运动的轨道半径为,求粒子在磁场中运动的时间。(注:(2)、(3)两问结果均用R、
表示)
质量为的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板,如图甲所示,A和B经过
达到同一速度,之后共同减速直至静止,A和B的
图像如图乙所示,重力加速度
,求:
(1)A与B上表面之间的动摩擦因数;
(2)B与水平面间的动摩擦因数
(3)A的质量。
如图,质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端,使其在极短时间内获得向右的速度v0,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。