据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示。炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离w=0.10m,导轨长L=5.0m,炮弹质量m=0.30kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v=2.0×103m/s,求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。
在竖直平面内有一个光滑的半圆轨道,轨道两端连线即直径在竖直方向,轨道半径为0.9m,一个质量为0.5kg的小球以一定的初速度滚上轨道(g=10m/s2)。求: (1)小球在最高点不脱离轨道的最小速率是多少? (2)小球在最高点速率v=4m/s时,小球对轨道的压力是多少? (3)小球以v=4m/s的速率从最高点离开轨道,落地时的速度大小?速度方向与地面夹角的正切值?
设光滑水平面上有一质量为m的物体,初速度为v1,在与运动方相同的恒力F的作用下,发生一段位移s,速度变为v2,如图所示。 (1)试利用牛顿第二定律和运动学规律推导出F做功与物体动能变化间的关系。 (2)若已知m=2kg,v1=10m/s,F=100N, s=3m,求末速度v2大小。
一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子,设正负电子对撞前的质量均为m,动能均为Ek,光速为c,普朗克常量恒为h.求: ①写出该反应方程; ②对撞过程中的质量亏损和转化成的光子在真空中波长λ.
如图所示,有A、B两质量为M= 100kg的小车,在光滑水平面以相同的速率v0=2m/s在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m = 50kg的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?
电视机的遥控器发出频率为2.5×1013Hz的红外线,传到3m远的电视遥控接收装置,需要多长时间?在这个距离中有多少个波长?(已知红外线在空气中的速度为3×108m/s)