如图所示,长l=0.8 m的细线上端固定在O点,下端连结一个质量为m=0.4 kg的小球,悬点O距地面的高度H=3.55 m,开始时将小球提到O点而静止,然后让它自由下落,当小球到达使细线被拉直的位置时,刚好把细线拉断,再经过t=0.5 s落到地面,如果不考虑细线的形变,g=10 m/s2,试求:(1)细线拉断前后的速度大小和方向;(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为0.1 s,试确定细线的平均张力大小.
如图所示,在xoy平面内第二象限的某区域存在一个矩形匀强磁场区,磁场方向垂直xoy平面向里,边界分别平利于x轴和y轴。一电荷量为e、质量为m的电子,从坐标原点为O以速度v0射入第二象限,速度方向与y轴正方向成45°角,经过磁场偏转后,通过P(0,a)点,速度方向垂直于y轴,不计电子的重力。(1)若磁场的磁感应强度大小为B0,求电子在磁场中运动的时间t;(2)为使电子完成上述运动,求磁感应强度的大小应满足的条件;(3)若电子到达y轴上P点时,撤去矩形匀强磁场,同时在y轴右侧加方向垂直xoy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B1,在y轴左侧加方向垂直xoy平面向里的匀强电场,电子在第(k+1)次从左向右经过y轴(经过P点为第1次)时恰好通过坐标原点。求y轴左侧磁场磁感应强度大小B2及上述过程电子的运动时间t。
无风的情况下,在离地面高为H处,将质量为m的球以速度v0水平抛出,在空气中运动时所受的阻力f=kv,v是球的速度,k是已知的常数,阻力的方向与速度方向相反,并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动,重力加速度为g。(1)小球刚抛出时加速度大小;(2)求球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功;(3)若有一个与上述相同的球从同一地点由静止释放,试比较两球落地所需时间和着地时的速度,并简述理由。
在电子俘获中,原子核俘获了K层一个电子后,新核 原子的K层将出现一个电子空位,当外层L层上电子跃迁到K层填补空位时会释放一定的能量:一种情况是一辐射频率为ν0的X射线;另一种情况是将该能量交给其它层的某电子,使电子发生电离成为自由电子。 该能量交给M层电子,电离后的自由电子动能是E0,已知普朗克常量为h,试求新核原子的L层电子和K层电子的能级差及M层电子的能级(即能量值)。
研究发光物体的光谱通常需要三棱镜,如图所示是截面为等边三角形ABC的三棱镜,一束光从AB边的P点射入棱镜,当入射角i=60°时,进入棱镜的折射光线与BC平行。求:①光在棱镜中的传播速度v(光在真空中传播速度c=3×108m/s)②入射光经过棱镜两次折射后偏转的角度θ。
如图甲所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其边界为MN、PQ,磁感应强度大小均为B,方向如图所示,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大.一个质量为m、电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入电、磁复合场后,恰能做匀速圆周运动.(1)求电场强度E的大小; (2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h;(3)若带电小球从距MN的高度为3h的O'点由静止开始下落,为使带电小球运动一定时间后仍能回到O'点,需将磁场Ⅱ向下移动一定距离(如图乙所示),求磁场Ⅱ向下移动的距离y及小球从O'点释放到第一次回到O'点的运动时间T。