如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量.
在火箭发射卫星的开始阶段,火箭与卫星竖直上升的运动可视为匀加速直线运动,加速度大小为,封闭舱内,弹簧测力计上挂着一个质量的物体,在卫星上升到某高度时,弹簧测力计示数为85N,求此时卫星与地面间的距离(地球半径为)
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、QP相距为l=1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,上端连接阻值为R=2Ω的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度B=0.4T。质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的金属棒ab,以初速度v0从导轨底端向上滑行,金属棒ab在安培力和一平行于导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=3m/s2,方向始终沿导轨向下,在金属棒在导轨上运动的过程中,电阻R消耗的最大功率Pm=1.28W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数=0.25。(g="10" m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)金属棒初速度v0的大小;(2)当金属棒速度的大小为初速度大小一半时施加在金属棒上外力F的大小和方向;(3)请画出金属棒在导轨上整个运动过程中外力F随时间t变化所对应的图线。(不需要写出现计算过程)
(19分)如图甲所示,竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度E=40N/C,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,选定磁场垂直纸面向里为正方向。t=0时刻,一质量m=8×10-4kg、电荷量q=+2×10-4C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s,O´是挡板MN上一点,直线OO´与挡板MN垂直,取g=10m/s2。求: (1)微粒再次经过直线OO´时与O点的距离; (2)微粒在运动过程中离开直线OO´的最大高度; (3)水平移动挡板,使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间的距离应满足的条件。
(15分)如图所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹欲轰炸地面目标P,地面拦截系统同时竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛),设此时拦截系统的炮弹与飞机的水平距离为s,若拦截成功,不计空气阻力,重力加速度为g,求拦截系统竖直向上发射炮弹的初速度v2。
(21分)在倾角为30°的光滑斜面上有相距40m的两个可看作质点的小物体P和Q,质量分别mP=0.1kg和mQ=0.5kg,其中P不带电,Q带电。整个装置处在正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度的大小为50V/m,方向竖直向下;磁感应强度的大小为T,方向垂直纸面向里。开始时,将小物体P无初速释放,当P运动至Q处时,与静止在该处的小物体Q相碰,碰撞中Q的电荷量保持不变(即不转移)。碰撞后,两物体能够再次相遇。斜面无限长,g取10m/s2。求:(1)试分析物体Q的带电性质并求出电荷量大小;(2)分析物体P、Q第一次碰撞后物体Q可能的运动情况,此运动是否为周期性运动?若是,物体Q的运动周期为多大?(3)物体P、Q第一次碰撞结束后瞬间P、Q的速度大小各是多少