如图所示:宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直),当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2)。问:(1)ab棒达到的稳定速度多大?(2)ab棒从静止到稳定速度的时间多少?
[物理3—5] (1)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,它是采用铜和半衰期为100年的放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜(Cu),同时释放电子给铜片,把镍63(Ni)和铜片做电池两极,镍63(Ni)的衰变方程为,16g镍63经过400年还有g尚未衰变。 (2)一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变,放出一个速度为v0,质量为m的β粒子和一个反冲铜核,若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损(亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计)。
[物理3—4] 如图所示,一束截面为圆形半径为R的平行单色光,垂直射向一玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区,已知玻璃半球的半径为R,屏幕S到球心的距离为d(d>3R),不考虑光的干涉和衍射,玻璃对该光的折射率为n,求屏幕上被照亮区域的半径。
如图所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板,B的右端距挡板s=4m。现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度vb=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B 间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失。 求:(1) B与竖直挡板碰撞前A在B上移动的位移。 (2)若要使A最终不脱离B ,则木板B的长度至少多长?
如图所示,电子源每秒钟发射2.50×1013个电子,以v0=8.00×106m/s的速度穿过P板上的A孔,从M、N两平行板正中央进入两板间,速度方向平行于板M且垂直于两板间的匀强磁场,板M、N两板间电压始终为UMN="80.O" V,两板距离为d=1.00×10-3m,电子在板M、N间做匀速直线运动后进入由C、D两平行板组成的已充电的电容器中,电容器电容为8.00×10-8F,电子打到D板后就留在D板中,在时刻tl=0,D板电势较C板高818V,在时刻t2=T,开始有电子打到M板上,已知电子质量m=9.10×10-31kg,电量e=1.60×10-19C,电子从A孔到D板的运动时间不计,C、P两板均接地,电子间不会发生碰撞。求: (1)M、N间匀强磁场的磁感应强度大小。 (2)时间T及打到M板上的每个电子的动能(以eV为单位)。
如图所示,质量为M = 0.60kg的小砂箱,被长L = 1.6m的细线悬于空中某点,现从左向右用弹簧枪向砂箱水平发射质量m = 0.20kg,速度v0 = 20m/s的弹丸,假设砂箱每次在最低点时,就恰好有一颗弹丸射入砂箱,并留在其中(g=10m/s2,不计空气阻力,弹丸与砂箱的相互作用时间极短)则: (1)第一颗弹丸射入砂箱后,砂箱能否做完整的圆周运动?计算并说明理由。 (2)第二、第三颗弹丸射入砂箱并相对砂箱静止时,砂箱的速度分别为多大? (3)停止射击后,要使砂箱做小于5°的简谐运动,射入砂箱中的弹丸数目应满足什么条件?( 已知cos5o=0.996,