如图,水平桌面上固定一光滑U型金属导轨,其平行部分的间距为 ,导轨的最右端与桌子右边缘对齐,导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 。一质量为 、电阻为 、长度也为 的金属棒P静止在导轨上。导轨上质量为 的绝缘棒Q位于P的左侧,以大小为 的速度向P运动并与P发生弹性碰撞,碰撞时间很短。碰撞一次后,P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨,并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时,两端与导轨接触良好,P与Q始终平行。不计空气阻力。求
(1)金属棒P滑出导轨时的速度大小;
(2)金属体P在导轨上运动过程中产生的热量;
(3)与P碰撞后,绝缘棒Q在导轨上运动的时间。
地面上长100 km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以30 km/s的速度掠过,则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少?如果火箭的速度达到0.6c,则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少?
如图15-1-5所示,在地面上M点固定一光源,在离光源等距的A、B两点上固定有两个光接收器,今使光源发出一闪光,问:
图15-1-5
(1)在地面参考系中观测,谁先接收到光信号?
(2)在沿AB方向高速运动的火车参考系中观测,谁先接收到光信号?
远方一个星球以0.8c的速度离开地球,测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化,求在此星球上测其闪光周期为多大?
解析:根
在电视节目中,我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量为6.0×1024 kg,地球半径为6.4×106 m,万有引力常量为6.67×10-11 N·m2·kg-2)
某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行,已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10-4s,某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图14-4-3甲所示,t=173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示,雷达监视器上相邻刻度间表示的时间间隔为10-4s,电磁波的传播速度为c=3×108 m/s,则该战斗机的飞行速度大约为多少?
图14-4-3