如图所示,质量为m=1kg的物块,放置在质量M=2kg足够长木板的中间,物块与木板间的动摩擦因数为0.1,木板放置在光滑的水平地面上.在地面上方存在两个作用区,两作用区的宽度均为1m,边界距离为d,作用区只对物块有力的作用:I作用区对物块作用力方向水平向右,II作用区对物块作用力方向水平向左.作用力大小均为3N.将物块与木板从图示位置(物块在I作用区内的最左边)由静止释放,已知在整个过程中物块不会滑离木板.取g=10m/s2.
(1)在物块刚离开I区域时,物块的速度多大?
(2)若物块刚进入II区域时,物块与木板的速度刚好相同,求两作用区的边界距离d;
(3)物块与木板最终停止运动时,求它们相对滑动的路程.
如图所示的电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为
,各面电势已在图中标出,现有一质量为
的带电小球以速度
,方向与水平方向成
角斜向上射入电场,要使小球做直线运动.问:
(1)小球应带何种电荷?电荷量是多少?(2)在入射方向上小球最大位移量是多少?(电场足够大)
如图所示,质量均为m的A、B两球,以轻质弹簧连接后置于光滑水平面上,开始弹簧处于自然状态。一质量为
的泥丸P以水平速度v0沿A、B连线向A运动,击中A并粘合在一起,求以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。
如图,一个三棱镜的截面为等腰直角
ABC,
为直角。一细束光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的M点,M、A间距为l。光进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射。试求:
(i)该棱镜材料的折射率n=?
(ii)光从AB边到AC边的传播时间t=?(已知真空中的光速为c。)
图为一注射器,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度Vm=20ml,其活塞的横截面积为2cm2。先将注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置,然后用橡胶帽密封住注射器的针孔。已知环境温度t1=27℃,大气压p0=1.0×105Pa,为使活塞移到最大刻度处,试问(活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均
忽略不计。)
(i)若把注射器浸入水中缓慢加热,水温须升至多少℃?
(ii)若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞,拉力须达到多大?
如图甲所示,两平行金属板长度l=0.2m,两板间电压U随时间t变化的图象如图乙所示。在金属板右侧有一左边界为MN的匀强磁场,磁感应强度B="0.01" T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=105m/s射入电场中,初速度方向沿两板间的中线OO′方向。磁场边界MN与中线OO′垂直。已知带电粒子的比荷q/m=108C/kg,粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计。
(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度看作是恒定的。请通过计算说明这种处理的合理性;
(2)设t="0.1" s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场,求该带电粒子射出电场时速度的大小;
(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试通过推理判断d的大小是否随时间变化?