如图所示,电子从灯丝K发出(初速度不计),在KA间经加速电压U1加速后,从A板中心小孔射出,进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场, M、N两板间的距离为d,电压为U2,板长为L,电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,射出时没有与极板相碰。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求:
(1)电子穿过A板小孔时的速度大小v;
(2)电子在偏转电场中的运动时间t;
(3)电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y。
如图所示,两物块A、B置于光滑水平面上,质量分别为m和2m,一轻质弹簧两端分别固定在两物块上,开始时弹簧处于拉伸状态,用手固定两物块。现在先释放物块B,当物块B的速度大小为3v时,再释放物块A,此时弹簧仍处于拉伸状态;当物块A的速度大小为v时,弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限度。求:
①弹簧刚恢复原长时,物块B的速度大小;
②两物块相距最近时,弹簧的弹性势能大小(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。
半圆柱玻璃体横截面如图所示。图中,O为玻璃截面的圆心,OP与水平直径垂直。一细激光束沿PB照射到半圆柱玻璃体上的B点,经半圆柱玻璃折射后,出射光线与OP平行。已知玻璃截面的圆半径为R,B到OP的距离为,OP长为
。求玻璃体的折射率n。
如图所示,两端开口的U形玻璃管两边粗细不同,粗管B的横截面积是细管A的3倍.两管中水银面与管口距离均为8cm,大气压强为P0=75cmHg.现将两管口均封闭,保持B内气体温度不变,使A内封闭气体的温度从t=27℃开始缓慢升高,直至两管中水银面高度差为8 cm,求使A内气体应升高到的温度。
如图所示,在xOy直角坐标系内,0≤x≤d及x>d范围内存在垂直于xOy平面且等大反向的匀强磁场I、Ⅱ,方向如图中所示,直线x=d与x轴交点为A。坐标原点O处存在粒子源,粒子源在xOy平面内向x>O区域的各个方向发射速度大小均为v0的同种粒子,粒子质量为m,电荷量为-q,其中沿+x方向射出的粒子,在磁场I中的运动轨迹与x=d相切于P(d,-d)点,不计粒子重力;
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求从A点进入磁场Ⅱ的粒子在磁场中运动的总时间;
(3)仅撤去磁场Ⅱ,随即在xOy平面内加上范围足够大的匀强电场,从O点沿OP方向射出的粒子,将沿OP直线运动到P点,后粒子经过Q(xQ,-d)点,求匀强电场的电场强度及xQ的值。
如图,水平轨道AB与竖直固定圆轨道相切于B点,C为圆轨道最高点,圆轨道半径R=5m.一质量m=60kg的志愿者,驾驶质量M=940kg、额定功率P=40kW的汽车体验通过圆轨道时所受底座的作用力,汽车从A点由静止以加速度a=2m/s2做匀加速运动,到达B点时,志愿者调节汽车牵引力,使汽车匀速率通过圆轨道又回到B点,志愿者在C点时所受底座的支持力等于志愿者的重力,已知汽车在水平轨道及圆轨道上的阻力均为汽车对轨道压力的0.1倍,取g=10m/s2,计算中将汽车视为质点。
求:
(1)汽车在C点的速率;
(2)汽车在C点的牵引功率;
(3)AB间的距离及汽车从A点经圆轨道又回到B点的过程所用的时间。