一列火车由车站开出做匀加速直线运动时,值班员站在第一节车厢前端的旁边,第一节车厢经过他历时4秒,整列车经过他历时20秒,设各节车厢等长,车厢连接处的长度不计,则:(1)这列火车共有多少节车厢?(2)最后九节车厢经过他身边历时多少?
如图(甲)所示,两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm ,倾斜导轨与水平面成θ=30°角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示,图中t1、t2未知。水平导轨足够长,其左端接有理想的灵敏电流计G和定值电阻R=3Ω,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1T ,在t=0时刻,从斜轨上磁场I 区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒ab,棒的质量m=0.1kg,电阻r=2Ω,棒下滑时与导轨保持良好接触,棒由斜轨滑向水平轨时无机械能损失,导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计G的示数大小保持不变,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力。(g取10m/s2)求:(1)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;(2)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量;(3)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流大小I随时间t变化的关系如图(丙)所示(I0未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图像。
如图甲所示,两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压UAB,两板间电场可看做是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板间中线OO′垂直,磁感应强度B=5×l0-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷C/kg,重力忽略不计,每个粒子通过电场区域的时间极短,此极短时间内电场可视作是恒定不变的。求:(1)在t=0.ls时刻射入电场的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为多少;(2)带电粒子射出电场时的最大速度;(3)在t=0.25s时刻从电场射出的带电粒子在磁场中运动的时间。
如图所示,一弹丸从离地高度H=1.95m的A点以v0=8.0m/s的初速度水平射出,恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处的一木块中,并立即与木块具有相同的速度(此速度大小为弹丸进入木块前一瞬间速度的)共同运动,在斜面下端有一垂直于斜面的挡板,木块与它相碰没有机械能损失,碰后恰能返回C点。已知斜面顶端C处离地高h=0.15m,求(1)A点和C点间的水平距离?(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ? (3)木块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t ?(保留两位有效数字,)
太阳现在正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是: +释放核能,这些核能最后转化为辐射能。①已知质子质量mp,氦核的质量mα,电子质量me,光速c。试求每发生一次上述核反应所释放的核能;②用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19J金属材料铯时,能否产生光电效应?若能,试求出产生的光电子的最大初动能。(保留三位有效数字,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)
如图所示,质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B用轻弹簧相连,在光滑的水平面上以速度vo向左匀速运动。在A球与左侧墙壁碰撞后两球继续运动的过程中,弹簧的最大弹性势能为4J。已知A球与左墙壁碰撞过程无机械能损失,试求vo的大小。