如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板,R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。
(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v。
(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将由放射源产生的α射线水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx。(已知质子质量为mP,设质子质量与中子质量相等,质子带电量为e)
如图1所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v = 80m/s。P、S、Q是波传播方向上的三个质点,已知距离PS = 0.4m、SQ = 0.2m。在t = 0的时刻,波源P从平衡位置(x = 0,y = 0)处开始向上振动(y轴正方向),振幅为15cm,振动周期T = 0.01s。
(1)求这列简谐波的波长λ ;
(2)在图2中画出质点P的位移—时间图象(在图中标出横轴的标度,至少画出一个周期);
(3)在图3中画出波传到Q点时的波形图(在图中标出横轴的标度)。
如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直。线圈匝数为n,电阻为r,长为
1,宽为
2,角速度为ω。磁场的磁感应强度为B。线圈两端外接电阻为R的用电器,和一个理想交流电流表。求:
(1)线圈中产生的最大感应电动势Em;
(2)电流表的读数I。
如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,M点为斜面上的最低点,D点为O点在斜面上的垂足,N点为斜面上另一点,且OM=ON。带负电的小物体以初速度5m/s从M点沿斜面上滑,到达N点时速度恰好为零,然后又滑回到M点,速度变为3m/s.若小物体电荷量保持不变,可视为点电荷。
(1)带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化?电场力共做了多少功?
(2)N点的高度h为多少?
(3)若物体第一次到达D点时的速度为4m/s,求物体第二次到达D点时的速度。
如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电荷量为q的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在重力与电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动.求:
(1)匀强电场的场强的大小;
(2)小球运动的最高点与出发点之间的电势差.
“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在2012年6月18日14时07分实现自动交会对接,形成组合体。并于6月24日12时55分第一次实现了手动交会对接,使我国载人航天空间交会实验获得重大成功。
(1)如图所示,为“神舟九号”的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,每台发动机开动时都能向“神舟九号”提供动力,但不会使其转动。当“神舟九号”与“天宫一号”在同一轨道运行,相距30m停泊(相对静止)时,若仅开动发动机P1使“神舟九号”瞬间获得大于“天宫一号”的运行速度,则它们能否实现交会对接?( 只答“能”或“不能” )
(2)若地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,组合体运行的圆轨道距地面的高度为h,那么,组合体绕地球运行的周期是多少?