如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子,经s1进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场。粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计。
(1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小υ;
(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0;
(3)当M、N间的电压不同时,粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值。
如图,在波的传播方向上有A、B两个质点,其平衡位置相距5.0m。某时刻,质点A处于正向最大位移处,此时,质点B恰好位于平衡位置,且向上运动,此后再过0.3s,质点A第二次回到平衡位置,试求此列波的周期和传播速度。
如图所示,有一热气球,球的下端有一小口,使球内外的空气可以流通,以保持球内外压强相等,球内有温度调节器,以便调节球内空气的温度,使气球可以上升或下降,设气球的总体积V0=500m3(球壳体积忽略不计),除球内空气外,气球质量M=180kg。已知地球表面大气温度T0=280K,密度ρ0=1.20kg/m3,如果把大气视为理想气体,它的组成和温度几乎不随高度变化。
Ⅰ.为使气球从地面飘起,球内气温最低必须加热到多少?
Ⅱ.当球内温度为480K时,气球上升的加速度多大?
如图甲所示,两块足够大的平行金属板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化、方向竖直向下的电场,变化规律如图乙所示,在t=0时刻从负极板由静止释放一个质量为m、带电量为q(q<0)的质点。已知电场强度,同时t0也为已知量。
(1)若质点恰好在t=3t0时刻到达正极板,试求两极板之间的距离d
(2)在第(1)问的条件下,在极板间再加上空间分布均匀、大小随时间周期性变化、方向垂直纸面向外的磁场,变化规律如图丙所示,已知磁感应强度。试求:
①带电质点经过多长时间到达正极板
②带电质点在极板间做圆周运动的最大半径
③画出质点在极板间运动的轨迹图(不需要写计算过程)
F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。F1 赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到108 km/h仅需2.4s,此时加速度为10m/s2,时速为216km/h时的加速度为3m/s2,从时速为0加速到216 km/h再急停到0只需12.15s。假定F1 赛车加速时的加速度随时间的变化关系为:a =a0-2t,急停时的加速度大小恒为9.6 m/s2。上海F1赛道全长约5.5km,弯道最小半径:R=8.80m,最大半径:R=120.55m,设计最高时速327公里,比赛要求选手跑完56圈决出胜负。完成以下几个问题(计算结果保留三位有效数字)。
(1)若某车手平均速率为220km/h,则跑完全程用多长时间?
(2)若车手某次以90km/h的速率通过半径为8.80m的弯道,求赛车的向心加速度。
(3)由题目条件求出该F1 赛车的最大加速度多大?
如图所示,在平面坐标系xoy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第I、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外.一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场.不计粒子重力,求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度大小和方向。
(2)电场强度与磁感应强度大小之比
(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比