小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如右图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。(1)求绳断时球的速度大小v (2)问绳能承受的最大拉力多大?(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,且绳的最大承受力不变,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
如图所示,MN与PQ为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,间距l=0.5m,电阻不计,在导轨左端接阻值为R=0.6Ω的电阻.整个金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=2T.将质量m=1kg、电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上.金属杆ab在水平拉力F的作用下由静止开始向右做匀加速运动.开始时,水平拉力为F0=2N. (1)求金属杆ab的加速度大小; (2)求2s末回路中的电流大小; (3)已知开始2s内电阻R上产生的焦耳热为6.4J,求该2s内水平拉力F所做的功.
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,某复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束光,其中光束a与法线的夹角为60°,光束b与法线的夹角为45°,已知光在真空中的速度c=3.0×108m/s.则: (1)a光在玻璃中的传播速度是多少? (2)入射光绕O点逆时针至少再旋转多大角度就无折射光?
一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,TA="300" K,气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,已知气体的内能与温度成正比.求: (1)气体处于C状态时的温度TC; (2)气体处于C状态时内能EC.
静止于A处的离子,经加速电压U加速后沿图中虚线圆弧通过静电分析器,并从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强磁场.静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,方向如图所示;已知虚线圆弧的半径为R,离子质量为例、电荷量为、磁场方向垂直纸面向里;离子重力不计. (1)求静电分析器通道内虚线所在位置处的电场强度; (2)若离子最终能打在QF上,求磁感应强度B的取值范围.