如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N 点右侧1.5m处,取g=10m/s2,求: (1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动? (2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
.如图(甲)所示,在xoy平面内有足够大的匀强电场,电场方向竖直向上,电场强度E=40N/C.在y轴左侧平面内有足够大的瞬时磁场,磁感应强度B1随时间t变化规律如图(乙)所示,15π s后磁场消失,选定磁场垂直向里为正方向.在y轴右侧平面内还有方向垂直纸面向外的恒定的匀强磁场,分布在一个半径为r=0.3m的圆形区域(图中未画出),且圆的左侧与y轴相切,磁感应强度B2=0.8T.t=0时刻,一质量m=8×10-4kg、电荷量q=2×10-4C的微粒从x轴上xP=-0.8m处的P点以速度v=0.12m/s向x轴正方向入射.(计算结果保留二位有效数字) (1)求微粒在第二像限运动过程中离y轴、x轴的最大距离; (2)若微粒穿过y轴右侧圆形磁场时,速度方向的偏转角度最大,求此圆形磁场的圆心坐标(x、y); (3)若微粒以最大偏转角穿过磁场后, 击中x轴上的M点,求微粒从射入圆形磁场到击中M点的运动时间t。
(18分)1897年汤姆逊发现电子后,许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907-1916年密立根用带电油滴进行实验,发现油滴所带的电荷量是某一数值的整数倍,于是称这数值为基本电荷。 如图所示,完全相同的两块金属板正对着水平放置,板间距离为。当质量为的微小带电油滴在两板间运动时,所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时,可以观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离所用时间为;当两板间加电压(上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动,且在时间内运动的距离与在时间内运动的距离相等。忽略空气浮力。重力加速度为。 (1)判断上述油滴的电性,要求说明理由; (2)求上述油滴所带的电荷量; (3)在极板间照射X射线可以改变油滴的带电量。再采用上述方法测量油滴的电荷量。如此重复操作,测量出油滴的电荷量如下表所示。如果存在基本电荷,请根据现有数据求出基本电荷的电荷量(保留到小数点后两位)。
(14分) 如图所示,水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成,AB与BC圆滑连接,斜槽的竖直高度,BC面高出水面的距离。一质量m=50kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下,取10m/s2。 (1)若忽略游戏者下滑过程中受到的一切阻力,求游戏者从斜槽顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小; (2)若由于阻力的作用,游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端C点时的速度大小=15m/s,求这一过程中游戏者克服阻力做的功; (3)若游戏者滑到滑梯末端C点以=15m/s的速度水平飞出,求他从C点水平飞出到落入水中时,他在空中运动过程中水平方向的位移。
[物理—选修3—5] (1)下列说法正确的是。
(2)贫铀合金具有高密度、高强度、高韧性的特点,用它做弹芯穿甲能力强,可以摧毁坚固的目标。贫铀弹的重要原料是铀238,具有放射性,放出的射线对人体会造成严重的伤害,因此爱好和平的人们都反对使用贫铀弹。若某静止的铀核()发生衰变生成钍核(Th),并同时放出能量为E的光子,已知铀核的质量为,钍核的质量为粒子的质量为。 ①写出核反应方程。 ②若放出的光子动量可忽略,求衰变生成的粒子的速率。
(2)有一玻璃球冠,右侧面镀银,光源S就在其对称轴上,如图21所示。从光源S发出的一束光射到球面上,其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播,另一部分光折入玻璃球冠内,经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回。若球面半径为R,玻璃折射率为,求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大?