如图所示,一个质量是0.2 kg的钢球,以2 m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角度是45°,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是45°,速度仍为2 m/s.你能不能用作图法求出钢球动量变化的大小和方向?
两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道,如图所示放置,间距为d=100cm,在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a,斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接,在平直轨道右端放置另一金属杆b,杆A.b电阻Ra=2Ω,Rb=5Ω,在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感强度B=2T。现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆a,杆a滑到水平轨道过程中,通过杆b的平均电流为0.3A;a下滑到水平轨道后,以a下滑到水平轨道时开始计时,A.b运动图象如图所示(a运动方向为正),其中ma=2kg,mb=1kg,g=10m/s2,求(1)杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v;(2)杆a 在斜轨道上运动的时间;(3)在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。
如图所示,两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角,导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻,电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计. 固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平,其质量m=3×10-2kg,电阻不计. 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s2 sin53º="0.8 " cos53º="0.6" ) (1)将ab棒由静止释放,最终达到一个稳定的速度,求此时电路中的电流; (2)求ab稳定时的速度; (3)求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG. 从计算结果看两者大小关系是怎样的?请解释为什么有这样的关系?
如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。问:(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?
如图所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示(与DG成60°角)方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处到A点的距离为2d(直线DAG与电场方向垂直)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:(1)正离子从D处运动到G处所需的时间;(2)正离子到达G处时的动能。
如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,杆cd系一细绳,绳跨过定滑轮与地面上一质量m=1kg的重物相连,不计绳与滑轮以及滑轮与轴间的摩擦。最初ab、cd均静止,且细绳绷直但无张力。t=0时刻,ab从静止开始以2m/s2加速度向左做匀加速直线运动,求:(1)t=2s末绳的张力大小?(2)若t时刻物体离开地面,求t值。(g=10m/s2)