如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间距离d=4×10-3 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5 kg,电量q=+1×10-8 C.(g=10 m/s2)求:
(1)微粒入射速度v0为多少?
(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?
如图所示,各面均光滑的斜面体静止在水平面上,斜面体倾角
37°,求某时刻质量
的小滑块无初速放到斜面上,同时斜面体受到水平向右的推力F作用,滑块恰好相对斜面静止,一起运动2.4m后斜面体下端A碰到障碍物,斜面体速度立即变为零,已知滑块刚放上斜面体时距地高度
,斜面体质量
。(
、
、取
)求:
(1)推力F的大小;
(2)滑块落点到斜面底端A的距离。
1897年汤姆孙发现电子后,许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907~1916年密立根用带电油滴进行实验,发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍,于是称这数值e为基本电荷。
如图所示,完全相同的两块金属板正对着水平放置,板间距离为d。当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时,所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时,可以观察到油滴坚直向下做匀速运动,通过某一段距离所用时间为
;当两板间加电压U(上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动,且在时间
内运动的距离与在时间
内运动的距离相等。忽略空气浮力,重力加速度为g。
(1)判断上述油滴的电性,要求说明理由;
(2)求上述油滴所带的电荷量Q;
如图所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑的
固定圆弧轨道,两轨道恰好相切。质量为M的小木块静止在O点,一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点)。
①求子弹射人木块前的速度。
②若每当小木块返回到O点或停止在O点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?
如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、折射率为
的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏,O至光屏的距离OA=
R。一细束单色光垂直射向半球体的平面,在平面的入射点为B,OB=
R求:
①光线从透明半球体射出时,出射光线偏离原方向的角度。
②光线在光屏形成的光斑到A点的距离。
如图所示,一定质量的气体放在体积为V0的容器中,室温为T0=300K,有一光滑导热活塞 C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通。(外界大气压等于76cm汞柱)求:
(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K加热到540 K,U形管内两边水银面的高度差为多少?