如图所示,位于竖直平面内的光滑有轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。
有两列简谐横波、在同一媒质中沿轴正方向传播,波速均为。在时,两列波的波峰正好在处重合,如图所示。 (1)求两列波的周期和。
(2)求时,两列波的波峰重合处的所有位置。
(3)辨析题:分析并判断在时是否存在两列波的波谷重合处。某同学分析如下:既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数,……,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。
你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置。若不正确,指出错误处并通过计算说明理由。
两块足够大的平行金属极板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向)。在时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力)。若电场强度、磁感应强度、粒子的比荷均已知,且,两板间距。 (1)求粒子在时间内的位移大小与极板间距的比值。
(2)求粒子在板板间做圆周运动的最大半径(用表示)。
(3)若板间电场强度随时间的变化仍如图1所示,磁场的变化改为如图3所示,试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程)。
如图所示,带电量分别为和的小球、固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为。若杆上套一带电小环,带电体、和均可视为点电荷。 (1)求小环的平衡位置。
(2)若小环带电量为,将小环拉离平衡位置一小位移后静止释放,试判断小环能否回到平衡位置。(回答"能"或"不能"即可)
(2)若小环带电量为,将小环拉离平衡位置一小位移后静止释放,试证明小环将作简谐运动。(提示:当时,则 )
水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块,木块上的物体用绕过凸起的轻绳与物体相连,与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物体上,恰使物体、、保持相对静止,如图。己知物体、、的质量均为,重力加速度为,不计所有的摩擦,则拉力应为多大?
如图为一种质谱仪工作原理示意图.在以为圆心,为对称轴,夹角为的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于轴的和分别是离子发射点和收集点.垂直磁场左边界于,且.现有一正离子束以小发散角(纸面内)从射出,这些离子在方向上的分速度均为.若该离子束中比荷为的离子都能汇聚到,试求:
(1)磁感应强度的大小和方向(提示:可考虑沿方向运动的离子为研究对象);
(2)离子沿与成角的直线进入磁场,其轨道半径和在磁场中的运动时间;
(3)线段的长度.