一列简谐横波沿x轴正方向传播,t= 0时刻的波形图象如图甲所示,波此时恰好传播到M点。图乙是质点N(x="3" m)的振动图象,则①Q点(x=1Om)开始振动时,振动方向如何?简单说明理由。②从t=0开始,经过多长时间,Q点第一次到达波峰?
如图所示存在范围足够大的磁场区,虚线OO′为磁场边界,左侧为竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B1,右侧为竖直向上的磁感应强度为B2的匀强磁场区,B1=B2=B.有一质量为m且足够长的U形金属框架MNPQ平放在光滑的水平面上,框架跨过两磁场区,磁场边界OO′与框架的两平行导轨MN、PQ垂直,两导轨相距L,一质量也为m的金属棒垂直放置在右侧磁场区光滑的水平导轨上,并用一不可伸长的绳子拉住,绳子能承受的最大拉力是F0,超过F0绳子会自动断裂,已知棒的电阻是R,导轨电阻不计,t=0时刻对U形金属框架施加水平向左的拉力F让其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动.(1) 求在绳未断前U形金属框架做匀加速运动t时刻水平拉力F的大小;绳子断开后瞬间棒的加速度.(2) 若在绳子断开的时刻立即撤去拉力F,框架和导体棒将怎样运动,求出它们的最终状态的速度.(3) 在(2)的情景下,求出撤去拉力F后棒上产生的电热和通过导体棒的电量.
如图所示,在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域(图中未画出),磁场方向垂直xOy平面.在x轴上有坐标(-2l0,0)的P点,三个电子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区,其中电子b射入方向为+y方向,a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ=.电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限,电子b通过y轴Q点的坐标为y=l0,a、c到达y轴时间差是t0.在第一象限内有场强大小为E,沿x轴正方向的匀强电场.已知电子质量为m、电荷量为e,不计重力.求:(1) 电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度B.(2) 电子在电场中运动离y轴的最远距离x.(3) 三个电子离开电场后再次经过某一点,求该点的坐标和先后到达的时间差Δt.
如图甲所示,水平天花板下悬挂一光滑的轻质的定滑轮,跨过定滑轮的质量不计的绳(绳承受拉力足够大)两端分别连接物块A和B,A的质量为m0,B的质量m是可以变化的,当B的质量改变时,可以得到A加速度变化图线如图乙所示,不计空气阻力和所有的摩擦,A加速度向上为正.(1) 求图乙中a1、a2和m1的大小.(2) 根据牛顿定律和运动学规律,证明在A和B未着地或与滑轮接触时,AB系统机械能守恒.(3) 若m0=0.8kg,m=1.2kg,AB开始都在离水平地面H=0.5m处,由静止释放AB,且B着地后不反弹,求A上升离水平地面的最大高度.(g取10m/s2)
如图所示,在光滑的水平地面上有一块长木板,其左端固定一挡板,挡板和长木板的总质量为m1 =3kg,其右端放一质量为m2= 1kg的小滑块,长木板的右端到挡板的距离为L=lm,整个装置处于静止状态。现对小滑块施加一水平拉力,将它拉到长木板的正中央时立即撤去拉力,此过程中拉力做功W=20J。此后小滑块与挡板碰撞(碰撞过程无机械能损失,碰撞时间极短),最终小滑块恰好未从长木板上掉下来。在小滑块与长木板发生相对运动的整个过程中,系统因摩擦产生热量Q=12J。求: (1)小滑块最终的速度大小; (2)碰撞结束时,小滑块与长木板的速度; (3)在小滑块与长木板发生相对运动的整个过程中,小滑块运动的位移大小。
如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:⑴导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;⑵开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;⑶导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。