如图所示,一带电粒子在云室中运动时,可呈现其运动径迹。将云室放在匀强电场中,通过观察带电粒子的径迹,可以研究原子核发生衰变的规律。现将一静止的放射性C14放入上述装置中,当它发生衰变时,可以放出α粒子或电子或正电子。所放射的粒子与反冲核经过相同的时间所形成的径迹如图所示(衰变后瞬间放射出的粒子与反冲核的速度方向与电场方向垂直,x,y均表示长度),(1)写出C14的衰变方程;(2)判断衰变后放射出的粒子的径迹是哪一条;(3)求衰变后瞬间放射出的粒子与反冲核的动能之比。
如图所示,某传送带装置倾斜放置,倾角=37o,传送带AB长度xo=l0m。有一水平平台CD高度保持6.45m不变。现调整D端位置,当D、B的水平距离合适时,自D端水平抛出的物体恰好从B点沿BA方向冲上斜面,此后D端固定不动,g=l0m/s2。另外,传送带B端上方安装一极短的小平面,与传送带AB平行共面,保证自下而上传送的物体能沿AB方向由B点斜向上抛出。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)(1)求D、B的水平距离;(2)若传送带以5m/s的速度逆时针匀速运行,某物体甲与传送带间动摩擦因数1=0.9,自A点沿传送带方向以某一初速度冲上传送带时,恰能水平落到水平台的D端,求物体甲的最大初速度vo1(3)若传送带逆时针匀速运行,某物体乙与传送带间动摩擦因数2=0.6,自A点以vo2=11m/s的初速度沿传送带方向冲上传送带时,恰能水平落到水平台的D端,求传送带的速度v′。
如图a所示,竖直光滑杆固定不动,上面套有下端接触地面的轻弹簧和一个小物体。将小物体在一定高度静止释放,通过传感器测量到小物体的速度和离地高度h并做出其动能-高度图b。其中高度从0.35m下降到0.3m范围内图像为直线,其余部分为曲线。以地面为零势能面,根据图像求:(1)小物体的质量m为多少?(2)轻弹簧弹性势能最大时,小物体的动能与重力势能之和为多大?(3)把小物体和轻弹簧作为一个系统研究,系统具有的最小势能为多少?
如图所示,两个截面积都为S的圆柱形容器,右边容器高为H,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞。两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到新的平衡,此时理想气体的温度增加为原来的1.4倍,已知外界大气压强为p0,求此过程中气体内能的增加量。
粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示:
根据上述表格中的数据可作出如右的j—x图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.0´10-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因素为0.20。问: (1)由数据表格和图像给出的信息,写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。 (2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则滑块最终停止在何处? (3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大? (4)若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0应为多大?
如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。(g=10m/s2)(1)保持ab棒静止,在0~4s内,通过金属棒ab的电流多大?方向如何?(2)为了保持ab棒静止,需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F,求当t=2s时,外力F的大小和方向;(3)5s后,撤去外力F,金属棒将由静止开始下滑,这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机,在显示器显示的电压达到某一恒定值后,记下该时刻棒的位置,测出该位置与棒初始位置相距2.4m,求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热。