如图所示,在矩形ABCD区域内,对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长为L,AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出),求: (1)电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向; (2)磁场的磁感应强度B的大小和方向。
在如图所示的装置中,电源电动势为E,内阻不计,定值电阻为R1,滑动变阻器总阻值为R2,置于真空中的平行板电容器水平放置,极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动,此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置。 (1)求此时电容器两极板间的电压; (2)求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值; (3)现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置,使电容器上的电荷量变化了Q1,油滴运动时间为t;再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置,使电容器上的电荷量又变化了Q2,当油滴又运动了2t的时间,恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触,滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。求:Q1与Q2的比值。
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过角到达位置B时,速度恰好为零.求: (1)B、A两点的电势差UBA; (2)电场强度E; (3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T; (4)小球从A运动到B点过程中的最大速度vm和悬线对小球的最大拉力Tm.
搭载有“勇气”号火星车的探测器成功登陆在火星表面 。“勇气”号离火星地面12m时与降落伞自动脱离,被众气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到15m高处,这样上下碰撞了若干次后,才静止在火星表面上。假设“勇气”号下落及反弹运动均沿竖直方向。已知火星的半径为地球半径的二分之一,质量为地球的九分之一(取地球表面的重力加速度为10m/s2)。 (1)根据上述数据,火星表面的重力加速度是多少? (2)若被众气囊包裹的“勇气”号第一次碰火星地面时,其机械能损失为其12m高处与降落伞脱离时的机械能的20﹪,不计空气的阻力,求“勇气”号与降落伞脱离时的速度。
(16分)如图所示,内壁光滑的半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内,质量为m1小球静止在轨道最低点,另一质量为m2的小球(两小球均可视为质点)从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放,到最低点时与m1发生弹性碰撞,求: (1)小球m2运动到最低点时的速度大小; (2)碰撞后,欲使m1能沿内壁运动到最高点,则m2/m1应满足什么条件?
横截面积分别为的汽缸A、B竖直放置,底部用细管连通,气缸A中有定位卡环。现用质量分别为="4.0" kg、="2.0" kg的活塞封闭一定质量的某种理想气体,当气体温度为27℃时,活塞A恰与定位卡环接触,此时封闭气体的体积为="300" mL,外界大气压强为=1.0×105 Pa。(g取10m/s2) (i)使气体温度缓慢升高到57℃时,求此时封闭气体的体积; (ii)保持气体的温度57℃不变,用力缓慢压活塞B,使封闭气体体积恢复到,此时封闭气体的压强多大?活塞A与定位卡环间的弹力多大?