有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内,在其圆心处固定一带正电的点电荷,现有一质量为m,带电量也为正电(其电量远小于圆心处的电荷,对圆心处电荷产生的电场影响很小,可忽略)的小球A,圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F。开始小球A处在圆轨道内侧的最低处,如图所示。现给小球A一个足够大的水平初速度,小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动。(1)小球A运动到何处时其速度最小?为什么?(2)要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动,小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件?
水平轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8的电阻,轨道间距L=1.0m,轨道很长,轨道电阻不计。轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度均为10cm,磁感应强度大小均为B=1.0T,每段无磁场的区域宽度均为20cm,导体棒ab本身电阻r=1.0,导体棒与导轨接触良好。现使导体棒ab以=1.0m/s的速度始终向右匀速运动。求:(1)当导体棒ab从左端进入磁场区域开始计时,设导体棒中电流方向从b流向a为正方向,通过计算后请画出电流随时间变化的i-t图像;(2)整个过程中流过导体棒ab的电流为交变电流,求出流过导体棒ab的电流有效值。(结果保留2位有效数字)
如图所示,一边长L=10cm的正方形金属导体框abcd,从某一高度h m处开始竖直向下自由下落,其下边进入只有水平上边界的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T。线框进入磁场时,线框平面保持与磁场垂直,线框底边保持水平。已知正方形线框abcd的质量m=0.1kg,电阻R=0.02,自下边ab进入磁场直到上边cd也进入磁场时为止,整个线框恰好能够保持做匀速直线运动。若g=10m/s2,不计空气阻力,求:(1)线框下落的高度h;(2)线框在上述进入磁场的过程中感应电流产生的焦耳热Q。
一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t1=0时刻的波形图如左图所示。已知:在t2=0.6s的时刻,A点刚好第三次出现波峰。(1)求此波的波源振动周期T;(2)从t1到t2这段时间内,这列波向前传播的距离s;(3)请在右图中补画t2时刻的波形图
如图所示,有一个玻璃三棱镜ABC,其顶角A为30°。一束光线沿垂直于AB面的方向射入棱镜后又由AC面射出,并进入空气。测得该射出光线与入射光线的延长线之间的夹角为30°,求此棱镜的折射率n。
如图的砂袋用轻绳悬于O点,开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v0,水平向右打入砂袋后,砂袋向右摆动,轻绳与竖直方向所成的最大夹角为θ(θ<90°),当砂袋第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一速度v又水平向右打入砂袋,使砂袋向右摆动且轻绳与竖直方向的最大夹角仍为θ。若弹丸质量均为m,砂袋质量为4m,弹丸和砂袋形状大小及空气阻力均忽略不计。求:两粒弹丸的水平速度之比为多少?