如图所示,底座A上装有长0.5 m的直立杆,总质量为2kg,杆上套有质量为0.5kg的小环B,它与杆有摩擦,当环从底座上以4 m/s速度升起时,刚好能到达顶端.()求:
(1) 在小环升起过程中,水平面对底座支持力多大?
(2) 小环从杆顶端落回底座需多少时间?
(17分)如图所示,在xOy平面坐标系中,直线MN与y轴成30°角,M点的坐标为(0,a),在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.电子束以相同速度v0从y轴上的区间垂直于y轴和磁场射入磁场.已知从O点射入磁场的电子在磁场中的运动轨迹恰好与直线MN相切,忽略电子间的相互作用和电子的重力.
(1)求电子的比荷;
(2)若在xOy坐标系的第Ⅰ象限加上沿y轴正方向大小为的匀强电场,在
处垂直于x轴放置一荧光屏,计算说明荧光屏上发光区的形状和范围.
如图所示,光滑水平面上固定着平行金属导轨,导轨间距为L=10cm,长为3d=12cm,在导轨的中部刷有一段长为d=4m的绝缘涂层。导轨处在匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B=1T,方向与导轨平面垂直。质量为m=0.01kg的导体棒位于导轨的右端,在恒力F=0.05N作用下静止开始运动,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑动导轨低端,导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R=1Ω,其他部分的电阻均不计,求:
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数;
(2)整个过程中合外力做的功;
(3)整个运动过程中,电阻产生的热量Q和通过电阻的电荷量q。
如图所示,质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放于小车的最左端,小车长l=3.6m、质量m1=1.0kg.物块与小车间动摩擦因数为μ=0.5.质量m2=10.0kg、半径R=3.2m的光滑半圆形轨道固定在水平面上,且直径POQ沿竖直方向.小车的上表面和轨道最低点高度相同.开始时小车和物块共同以v0=10m/s的初速度沿光滑水平面向右运动,小车刚接触轨道时立即制动(停止运动)而后制动解除.(g取10m/s2)求:
(1)物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力;
(2)物块运动至最高点时,水平面对半圆形轨道支持力的大小;
(3)物块在小车上滑动的时间.
如图所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑的1/4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求子弹射入木块前的速度v0;
②求子弹射入木块的过程中损失的机械能ΔE。
氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=3向n=2的能级跃迁时,辐射的光子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为________ eV.现用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子,在辐射出的各种频率的光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有________种.