如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa。现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2。求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强。
如图所示,一轻质弹簧竖直固定在水平地面上,将一个质量为m的物块P轻轻地放在弹簧上,当弹簧被压缩l时物块速度刚好为零,若换一个质量为3m的物块Q轻轻地放在弹簧上,当弹簧也被压缩l时,物块Q的加速度和速度的大小分别是多少?
如图甲所示,带正电的粒子以水平速度v0从平行金属板MN间中线连续射入电场中,MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压,电压变化周期T=0.1s,两板间电场可看做均匀的,且两板外无电场. 紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B,分界线为CD,AB为荧光屏. 金属板间距为d,长度为l,磁场B的宽度为d. 已知:,带正电的粒子的比荷为q/m=108C/kg,重力忽略不计. 试求: (1)带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径; (2)带电粒子射出电场时的最大速度; (3)带电粒子打在荧光屏AB上的范围.
如图所示,质量为m,内壁宽度为2L的A盒放在光滑的水平面上(A盒侧壁内侧为弹性材料制成),在盒内底面中点放有质量也为m的小物块B,B与A的底面间的动摩擦因数为,某时刻,对B施加一个向右的水平恒力F=,使系统由静止开始运动,当A盒右边缘与墙相撞时,撤去力F,此时B恰好与A右壁相碰。已知A和墙碰撞后速度变为零但不粘连,A和B碰撞过程无机械能损失,假设碰撞时间均极短,求整个过程中: (1)力F做了多少功; (2)最终物块B的位置离A盒右端的距离。
如图所示,M、N是水平放置的一对正对平行金属板,其中M板中央有一小孔O,板间存在竖直向上的匀强电场,AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆,(MN两板间距大于细杆长度)在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小环,每个小环带电荷量为q,质量为m,相邻小环间的距离为L,小环可视为质点,不考虑带电小环之间库仑力。现将最下端的小环置于O处,然后将AB由静止释放,AB在运动过程中始终保持竖直,经观察发现,在第二个小环进入电场到第三个小环进入电场前这一过程中,AB做匀速直线运动,求: (1)两板间匀强电场的场强大小; (2)上述匀速运动过程中速度大小;
在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、 方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。 (1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ; (2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?