下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成正一价的分子离子。分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ。最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细黑线到狭缝s3的距离为d,导出分子离子的质量m的表达式。
如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,∠AOB=120°,∠COD=60°.在O点处悬挂一个质量为m的物体,系统处于平衡状态,试求: (1)绳AO所受的拉力F1和杆OC所受的压力F2; (2)若在O点施加一个力F(图中未画出),要使两根绳AO和BO中的张力为零,杆CO位置不变,则F的最小值为多大?
如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止.试求: (1)小环对杆的压力; (2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?
从某一高度静止释放一个小球,已知最后2s内小球的位移比最初2s内多10m,不计空气阻力,取g = 10m/s2,试求: (1)小球第2s内的平均速度; (2)小球下落的高度.
如图所示,斜面倾角为45°,从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球,在B点处和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h,重力加速度为g,不考虑空气阻力。求: (1)小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P; (2)小球落到C点时速度的大小。
如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2。(不计a、b之间的作用)求: (1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力分别做的功; (2)M点和N点距L1的高度。