带等量异种电荷的两平行金属板相距L,板长H,竖直放置,x轴从极板中点O通过,如图20所示。板间匀强电场的场强为E,且带正电的极板接地。将一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标为x0处释放。试从牛顿第二定律出发,证明该带电粒子在极板间运动的过程中,电势能与动能总和保持不变。为使该粒子从负极板上方边缘的P点射出,须在x0处使该粒子获得竖直向上的初速度v0为多大?
如图11-3-12所示,一质量为M的无底木箱放在水平地面上,一轻质弹簧一端悬于木箱的上边,另一端挂着用细线连接在一起的两物体A和B,ma=mb=m.剪断A、B间的细线后,A正好做简谐运动.则当A运动到最高点时,木箱对地面的压力为多大? 图11-3-12
如图12-6-10所示,在y轴上的Q、P两点位置上有两个频率相同、振动方向相同的振源,它们激起的机械波的波长为2 m,Q、P两点的纵坐标分别为yQ="6" m,yP="1" m,那么在x轴上从+∞到-∞的位置上,会出现几个振动减弱区? 图12-6-10
如图12-6-7所示,在x轴上A、B为振动情况相同的波源,同时向同一方向振动,相距3 m,振幅为0.05 m,两列波波长都为2 m,问: 图12-6-7 (1)x轴上坐标为1.0 m、1.5 m、2.0 m、2.5 m处质点的振幅各是多大? (2)若波速为5 m/s,则2.5 m处的质点F在0.8 s内通过的路程为多少?
人类耳朵能听到的声波频率为20 Hz—20 000 Hz,频率低于20 Hz的声波叫次声波,高于20 000 Hz的声波称为超声波.次声波有很强的穿透力,它会与人体肌肉、内脏器官固有的振动频率发生共振,产生较大的振幅和能量,从而造成人体结构的巨大破坏甚至死亡.美国专家研制出一种次声波炸弹,专门对付抢劫犯,只要控制好次声的强度,就能在几秒钟之内,使人昏迷又不至于丧命,它是对付劫持人质的劫机犯的最佳武器.请根据以上材料回答以下问题: (1)人耳能听到的声波波长的范围是什么? (2)假设人体单位面积上接收到能量为e的次声波就会造成死亡,今有一颗爆炸能量为E(转化为次声波的效率为η)在人的正上方h处爆炸,h要多高,此人才是安全的?
在做水波通过小孔衍射的演示实验时,激发水波的振子振动频率为5 Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s,为使实验效果更明显,使用小孔直径d应为多少米?