电场中某区域的电场线分布如右图所示,已知A点的电场强度E =" 2.0" × 104 N/C。将电荷量q =" +5.0" × 10-8 C的点电荷放在电场中的A点。(1)求该点电荷在A点所受电场力的大小F;(2)在图中画出该点电荷在A点所受电场力的方向。
如图所示,在光滑的水平面上放置一个质量为2m的木板B,B的左端放置一个质量为m的物块A,已知A、B之间的动摩擦因数为,现有质量为m的小球以水平速度飞来与A物块碰撞后立即粘住,在整个运动过程中物块A始终未滑离木板B,且物块A和小球均可视为质点(重力加速度g)。求: ①物块A相对B静止后的速度大小; ②木板B至少多长。
如图所示,截面为三角形透明介质的三棱镜,三个顶角分别为,介质的折射率,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小i=60°,光在真空中的传播速度c=3×108m/s,求: ①光在棱镜中传播的速率; ②画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图,要求写出必要的计算过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光线)
如图所示,质量的导热气缸倒扣在水平地面上,A为一T型活塞,气缸内充有理想气体。气缸的横截面积S=2×10-4m2,当外界温度为t=27℃时,气缸对地面恰好没有压力,此时活塞位于气缸中央。不计气缸壁厚度,内壁光滑,活塞始终在地面上静止不动,大气压强为。求: ①气缸内气体的压强; ②环境温度升高时,气缸缓慢上升,温度至少升高到多少时,气缸不再上升。 ③气缸不再上升后,温度继续升高,从微观角度解释压强变化的原因。
如图所示,在xOy直角坐标平面内的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的区域有沿方向的匀强电场。在x轴上坐标为的S点有一粒子源,它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向发射一个比荷,速率的带正电粒子。若粒子源只发射一次,其中只有一个粒子Z恰能到达电场的右边界,不计粒子的重力和粒子间的相互作用(结果可保留根号)。求: (1)粒子在磁场中运动的半径R; (2)粒子Z从S发射时的速度方向与磁场左边界的夹角; (3)第一次经过y轴的所有粒子中,位置最高的粒子P的坐标; (4)若粒子P到达y轴瞬间电场突然反向,求粒子P到达电场右边界时的速度。
如图所示,质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F,当小车向右运动速度达 到时,在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块,经过t1=2s的时间,小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2,假设小车足够长,g取10m/s2,求: (1)水平恒力F的大小; (2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移; (3)整个过程中摩擦产生的热量。