有人设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米颗粒.颗粒在电离室中电离后带正电,电量与其表面积成正比.电离后,颗粒缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I(加速距离极短,忽略此过程中重力的影响),再通过小孔O2射入匀强电场区域II,区域II中极板长度为l,极板间距为d.收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上且到上下极板的距离相等.半径为r0的颗粒,其质量为m0、电量为q0,刚好能沿O1O3直线射入收集室.()试求:
(1)图中区域II的电场强度;
(2)半径为r的颗粒通过O2时的速率;
(3)落到区域II中的下极板上的颗粒半径.
如图为“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分由两个半径相等的半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,某弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点以速度v0水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从p点水平抛出,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为m′=0.15kg,g=10m/s2,求:
(1)若v0=5m/s,小球从p点抛出后的水平射程.
(2)若v0=5m/s,小球经过轨道的最高点时,管道对小球作用力的大小和方向.
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,轨道对地面的压力会为零,并指出此时小球的位置.
报道称,新一代高速列车牵引功率达8800千瓦,持续运行时速350公里,最高运营时速380公里,已知京沪高速铁路全长约1300公里.
(1)试估算新一代高速列车沿京沪线从北京到上海在动力上耗电多少度?
(2)另有报道新一代高速列车全列定员1026人,并节能环保,应用流线型低阻力、轻量化、高性能交流传动、再生制动等节能技术,人均百公里耗电不超过6度.再通过估算说明,这两种报道有矛盾吗?为什么?
一辆长为5m的汽车以v=15m/s的速度行驶,在离铁路与公路交叉点175m处,汽车司机突然发现离交叉点200m处有一列长300m的列车以v=20m/s的速度行驶过来,为了避免事故的发生,汽车司机应采取什么措施?(不计司机的反应时间)
A.B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当B车在A车前84 m处时,B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零。A车一直以20 m/s的速度做匀速运动。经过12 s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少?
一个质点由静止开始作直线运动,第1s内加速度为5m/s2,第2s内加速度为-5m/s2,第3s、第4s重复第1s、第2s内的情况,如此不断地运动下去,当经过时间为100s时,这个质点的位移是多少?当质点的位移达到56.25m时,质点经过了多少时间?