如图所示,直角坐标系的ox轴水平,oy轴竖直;M点坐标为(-0.3m,0)、N点坐标为(-0.2m,0);在 -0.3m ≤ X ≤ -0.2m的长条形范围内存在竖直方向的匀强电场E0;在X ≥0的范围内存在竖直向上的匀强电场,场强为E=20N/C;在第一象限的某处有一圆形的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=2.5T。有一带电量q =+1.0×10-4C、质量m=2×10-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度从M点沿着x轴正方向飞入电场,恰好垂直经过y轴上的P点(图中未画出, yP>0),而后微粒经过第一象限某处的圆形磁场区,击中x轴上的Q点,速度方向与x轴正方向夹角为600。g取10m/s2。求:场强E0的大小和方向;
P点的坐标及圆形磁场区的最小半径r;
微粒从进入最小圆形磁场区到击中Q点的运动时间(可以用根号及π等表示)
如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞,碰后B球被右侧的墙原速弹回,又与A球相碰,碰后两球都静止。
①求两球第一次碰撞后B球的速度。
②B与竖直墙面碰撞过程中,墙对B球的冲量大小及方向?
如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,AB边竖直,一纸面内的单色光束从玻璃砖的C点射入,入射角θ从0°到90°变化,现要求只考虑能从AB边折射的情况(不考虑从AB上反射后的情况),已知:α=45°,玻璃砖对该单色光的折射率n =,光在真空中的速度为c。则求;
①能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d;
②光在玻璃砖中传播的最短时间t。
如图所示,导热良好的薄壁气缸放在水平面上,用横截面积为S=1.0×10-2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞杆的另一端固定在墙上.此时活塞杆与墙刚好无挤压。外界大气压强p0=1.0×105Pa。当环境温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10-3m3。
①若固定气缸在水平面上,当环境温度缓慢升高到57℃时,气体压强为多少?
②若气缸放在光滑水平面上不固定,当环境温度缓慢升高到57℃时,气缸移动了多少距离?
③保持②的条件不变下,对气缸施加水平作用力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
如图所示,两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场.金属杆ab与导轨垂直且接触良好,并一直向右匀速运动.某时刻ab进入Ⅰ区域,同时一带电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间.ab在Ⅰ区域运动时,小球匀速运动;ab从Ⅲ区域右边离开磁场时,小球恰好从金属板的边缘离开.已知板间距为4d,导轨间距为L,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d.带电小球质量为m,电荷量为q,ab运动的速度为v0,重力加速度为g.求:
(1)小球带何种电荷及磁感应强度B的大小;
(2)ab在Ⅱ区域运动时,小球的加速度a大小;
(3)要使小球恰好从金属板的边缘离开,ab运动的速度v0要满足什么条件。
如图所示,长为L的轻绳,上端固定在O点,下端连一质量为m的小球,小球接近地面,处于静止状态。现给小球一沿水平方向的初速度,小球开始在竖直平面内做圆周运动。设小球到达最高点时绳突然被剪断。已知小球最后落在离小球最初位置2L的地面上。求:
(1)小球在最高点的速度及小球的初速度
;
(2)小球在最低点时球对绳的拉力;