如图(a)所示,在垂直于匀强磁场B的平面内,半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动,圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接,电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图(b)所示,期中ab段和bc段均为直线,且ab段过坐标原点。ω>0代表圆盘逆时针转动。已知:R=3.0Ω,B=1.0T,r=0.2m。忽略圆盘、电流表和导线的电阻。
(1)根据图(b)写出ab、bc段对应I与ω的关系式; (2)求出图(b)中b、c两点对应的P两端的电压UP、UC; (3)分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式.
1928年,德国物理学家玻特用α粒子()轰击轻金属铍()时,发现有一种贯穿能力很强的中性射线.查德威克对该粒子进行研究,进而发现了新的粒子——中子. (1)请写出α粒子轰击轻金属铍的核反应方程. (2)若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞,测得中子反向弹回的速率为v1,氮核碰后的速率为v2,则中子的质量m等于多少?
如图所示,两小车A、B置于光滑水平面上,质量分别为m和2m,一轻质弹簧两端分别固定在两小车上,开始时弹簧处于拉伸状态,用手固定两小车。现在先释放小车B,当小车B的速度大小为3v时,再释放小车A,此时弹簧仍处于拉伸状态;当小车A的速度大小为v时,弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限度。求: ①弹簧刚恢复原长时,小车B的速度大小; ②两小车相距最近时,小车A的速度大小。
有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度系数为的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料─—ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L.现有一质量也为的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为时速度减为0,ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力): (1)下落物体与滑块碰撞前的瞬间物体的速度; (2)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能; (3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。
如图(甲)示,光滑曲面MP与光滑水平面PN平滑连接,N端紧靠速度恒定的传送装置,PN与它上表面在同一水平面.小球A在MP上某点静止释放,与静置于PN上的工件B碰撞后,B在传送带上运动的v-t图象如图(乙)且t0已知,最后落在地面上的E点.已知重力加速度为g,传送装置上表面距地面高度为H. (1)求B与传送带之间的动摩擦因数μ; (2)求E点离传送装置右端的水平距离L; (3)若A、B发生的是弹性碰撞且B的质量是A的2倍,要使B始终落在E点,试判断A静止释放点离PN的高度h的取值范围.
如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动,并发生对心碰撞,碰后m2被右侧墙壁原速弹回,又与m1碰撞,再一次碰撞后两球都静止.求第一次碰后m1球速度的大小.