如图所示,一个3/4圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于点A。现将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处、管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。(1) 若小球从C点射出后恰好落到垫子的M端, 则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?(2) 欲使小球能通过C点落到垫子上,试计算小球离A点下落的最大高度?
(8分).如图,一绝缘细圆环半径为r,环面处于水平面内,场强为E的匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用(设地球表面重力加速度为g).则: (1)小球经过A点时的速度大小vA是多大? (2)当小球运动到与A点对称的B点时,小球的速度是多大?圆环对小球的作用力大小是多少? (3)若Eq=mg,小球的最大动能为多少?
(8分).水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm,两板间距d=1.0cm,两板间电压为90v,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,从两板中间射入,如图,求:(电子质量m=9.01×10-31kg) (1)电子飞出电场时沿垂直于板方向偏移的距离是多少? (2)电子飞出电场时的垂直于板方向的速度是多少? (3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若S=10cm,求OP的长?
(6分).匀强电场中,将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,问: (1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功? (2)A、B两点间的电势差为多少? (3)该匀强电场的电场强度为多大?
质量为m、电量为-q的带电粒子,从图中的O点以初速度v0射入场强为E的匀强电场中,v0与x轴方向夹角为θ,飞出电场时速度恰好沿y轴的正方向(与电场垂直).设粒子在电场中仅受电场力作用,在这过程中,带电粒子动量的增量大小为______,动能增量为______.
(6分)有两个体积相等的大的玻璃球形容器,用一根细玻璃管相连通,容器内封闭着温度为、压强为的理想气体.现设法使容器1的温度保持在,又使容器2的温度保持在,求经过足够长时间后容器内气体的压强.(不计容器的容积变化和细玻璃管的体积)