如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,M点为斜面上的最低点,D点为O点在斜面上的垂足,N点为斜面上另一点,且OM=ON。带负电的小物体以初速度5m/s从M点沿斜面上滑,到达N点时速度恰好为零,然后又滑回到M点,速度变为3m/s.若小物体电荷量保持不变,可视为点电荷。(1)带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化?电场力共做了多少功?(2)N点的高度h为多少?(3)若物体第一次到达D点时的速度为4m/s,求物体第二次到达D点时的速度。
某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,它由细圆管弯成,固定在竖直平面内.左右两侧的斜直管道PA与PB的倾角、高度、粗糙程度完全相同,管口A、B两处均用很小的光滑小圆弧管连接(管口处切线竖直),管口到底端的高度H1="0.4" m.中间“8”字型光滑细管道的圆半径R="10" cm(圆半径比细管的内径大得多),并与两斜直管道的底端平滑连接.一质量m="0.5" kg的小滑块从管口 A的正上方H2="5" m处自由下落,滑块第一次到达“8”字型管道顶端时对轨道外侧Q点的压力大小为F="455" N.此后小滑块经“8”字型和PB管道运动到B处竖直向上飞出,然后又再次落回,如此反复.小滑块视为质点,忽略小滑块进入管口时因碰撞造成的能量损失,不计空气阻力,且取g="10" m/s2.求:(1)滑块第一次由A滑到P的过程中,克服摩擦力做功;(2)滑块第一次离开管口B后上升的高度;(3)滑块能冲出槽口的次数.
卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为:。已知氮核质量为mN=14.00753u,氧核的质量为mO=17.00454u,氦核质量mHe=4.00387u,质子(氢核)质量为mp=1.00815u。(已知:1uc2=931MeV,结果保留2位有效数字)求:1.这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?相应的能量变化为多少?2.若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。
如图所示,一储油桶,底面直径与高均为1m。当桶内无油时,从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时,由点A沿方向AB看去,恰能看到桶底上的点C,两点C、B相距0.25m。求油的折射率和光在油中的传播速度。
如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为SA:SB = 1:2.两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时,A、B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300K.A中气体压强pA=1.5p0,p0是气缸外的大气压强.现对A加热,使其中气体的压强升到,同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体温度TA .
一个负离子,质量为m,电荷量大小为q,以速率U 垂直于屏S经小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示,磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直纸面向里。 (1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。 (2)如果离子进入磁场后经时间t到达p点,证明直线Op与离子 入射方向之间的夹角θ跟t的关系 θ=t