如图所示,在坐标原点O处,能向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带正电粒子。在O点右侧有一半径为R的圆形薄板,薄板中心O′位于x轴上,且与x轴垂直放置,薄板的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为m,带电量为q,速率为v,重力不计。
(1)要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到薄板MN上,可在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,则场强的最小值E0为多大?在电场强度为E0时,打到板上的粒子动能为多大?
(2)要使薄板右侧的MN连线上都有粒子打到,可在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,则磁场的磁感应强度不能超过多少(用m、v、q、R表示)?若满足此条件,从O点发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?
冬季有一种雪上“府式冰撬”滑溜运动,运动员从起跑线推着冰撬加速一段相同距离,再跳上冰撬自由滑行,滑行距离最远者获胜,运动过程可简化为如图所示的模型,某一质量m="20" kg的冰撬静止在水平雪面上的A处,现质量M=60kg的运动员,用与水平方向成α=37°角的恒力F="200" N斜向下推动冰撬,使其沿AP方向一起做直线运动,当冰撬到达P点时运动员迅速跳上冰撬与冰撬一起运动(运动员跳上冰撬瞬间,运动员和冰撬的速度不变)。已知冰撬从A运动到P的运动时间为2s,冰撬与雪面间的动摩擦因数为0.2,不计冰撬长度和空气阻力。(g取10 m/s2,cos 37°=0.8)求:
(1)AP的距离;
(2)冰撬从P点开始还能继续滑行多远?
质量为2kg的平板车B上表面水平,原来静止在光滑水平面上,平板车一端静止着一块质量为2kg的物体A,A和B 之间的动摩擦因数。一颗质量为0.01kg的子弹以600m/s的速度水平瞬间射穿A后,速度变为200m/s。若A不会滑离B,求平板车B的长度至少为多少?;
图所示是一列沿轴正方向传播的简谐横波在
时刻的波形图,已知波的传播速度
,试回答下列问题:
(1)求出处的质点在
内通过的路程及
时该质点的位移;
(2)写出处的质点的振动函数表达式。
如图所示,一圆柱形绝热容器竖直放置,通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h1。现通过电热丝给气体加热一段时间,使其温度上升到(摄氏)t2,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,求:
(1)气体的压强.
(2)这段时间内活塞上升的距离是多少?
(3)这段时间内气体的内能如何变化,变化了多少?
图所示,在坐标系右侧存在一宽度为
、垂直纸面向外的有界匀强磁场,磁感应强度的大小为B;在
左侧存在与y轴正方向成
角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在点P(
,
)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出;将粒子源沿直线PO移动到Q点时,所发出的粒子恰好不能从EF射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)粒子源在Q点时,粒子从发射到第二次进入磁场的时间。