如图, 两固定的绝缘斜面倾角均为 , 上沿相连。两细金属棒 (仅标出 a 端 和 (仅标出 端)长度均为 , 质量分别为 和 ; 用两根不可伸长的柔软导线将它们连 成闭合回路 abdca, 并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上, 使两金属棒 水平。右斜面上存在匀强磁场, 磁感应强度大小为 , 方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚 好不在磁场中, 回路电阻为 , 两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为 , 重力加速度大小为 , 已知金属棒 匀速下滑。
求:(1)作用在金属棒 上的安培力的大小;
(2) 金属棒运动速度的大小。
甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。甲罐的容积为 ,罐中气体的压强为 ;乙罐的容积为 ,罐中气体的压强为 .现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。求调配后
两罐中气体的压强;
甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
分子间作用力 与分子间距 的关系如图所示, 时, .分子间势能由 决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点 ,另一分子从距 点很远处向 点运动,在两分子间距减小到 的过程中,势能 减小 (填“减小”“不变”或“增大” ;在间距由 减小到 的过程中,势能 (填“减小”“不变”或“增大” ;在间距等于 处,势能 (填“大于”“等于”或“小于” 零。
在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以 为圆心,半径为 的圆, 为圆的直径,如图所示。质量为 ,电荷量为 的带电粒子在纸面内自 点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的 点以速率 穿出电场, 与 的夹角 .运动中粒子仅受电场力作用。
(1)求电场强度的大小;
(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?
(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为 ,该粒子进入电场时的速度应为多大?
我国自主研制了运 重型运输机。飞机获得的升力大小 可用 描写, 为系数; 是飞机在平直跑道上的滑行速度, 与飞机所受重力相等时的 称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为 时,起飞离地速度为 ;装载货物后质量为 ,装载货物前后起飞离地时的 值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;
(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行 起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括 :气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为 的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量 、滑块(含遮光片)的质量 ;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过 、 两处的光电门的遮光时间△ 、△ 及遮光片从 运动到 所用的时间 ;
(5)在遮光片随滑块从 运动到 的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小 ,滑块动量改变量的大小△ ;(用题中给出的物理量及重力加速度 表示)
(6)某一次测量得到的一组数据为: , , ,△ ,△ , ,取 .计算可得 ,△ ;(结果均保留3位有效数字)
(7)定义△ ,本次实验△ (保留1位有效数字)。