我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度为2B0和B0的匀强磁场,且磁场区域足够大。在距离界线为l处平行于MN固定一个光滑的瓷管PQ,开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处,某时刻该原子核沿平
行于界线的方向放出一个质量为m、带电量为-e的电子,发现电子在分界线处以方向与界线成60°角的速度进入右边磁场(如图所示),反冲核在管内匀速直线运动,当到达管另一端Q点时,刚好又俘获了这个电子而静止。求:
(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小(仅用l表示)和电子的速度大小;
(2)反冲核的质量。
如图均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的截面积为S,内装有密度为r的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动,试求:
①右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强P1;
②温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升;
③温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为 L。
如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为 r 的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向里,在 y =" r" 的虚线上方足够大的范围内,有水平向左的匀强电场,电场强度的大小为 E,现在有一质子从 O 点沿与 x 轴正方向斜向下成 30o方向(如图中所示)射入磁场,经过一段时间后由M点(图中没有标出)穿过y轴。已知质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r,质子的电荷量为 e,质量为 m,不计重力及其它阻力。求:
(1)质子运动的初速度大小;
(2)M点的坐标;
(3)质子由O点运动到M点所用时间。
如图所示,长L=2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量 m=1 kg的小物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.5,对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=19 N,取g=10 m/s2,(取sin37º=0.6;cos37º=0.8)斜面足够长。求:
(1)木板下滑的加速度;
(2)小物块经多长时间离开木板;
(3)小物块离开木板时木板获得的动能。
如图所示,质量为m的滑块在离地面高H=0.45m的光滑弧形轨道上由静止开始下滑求:
(1)滑块到达轨道底端B时的速度大小为多大?
(2)如果滑块在水平面上滑行的最大距离是2.25m,则滑块与水平面间的动摩擦因数为多大?(g取10m/s2)
如图所示,用40牛顿的与斜面底面平行的水平力F,把质量为3.0千克的物体,由斜面底端A,推至B端。已知物体与斜面间的动摩擦因数,斜面的倾角
,斜面斜边的长度为2.0m,试求:
(1)物体所受各个力所做的功和总功。
(2)物体达到B点的速度vB=?
(3)动力F推动物体由A到B的平均功率。
(4)物体到达B点时动力的瞬时功率PB=?